Jet Process von Siemens steigert Flexibilität beim Rohstoffeinsatz am Konverter

Mit dem Jet Process bietet Siemens Metals Technologies eine Lösung, mit der sich Konverter mit einem Schrott- und Eisenschwammanteil von bis zu 100 Prozent fahren lassen. Damit können Betreiber von Hüttenwerken flexibel auf Engpässe in der Rohstoffversorgung reagieren und kurzfristige Preisschwankungen nutzen.

Die Lösung besteht aus einem bodenblasenden Konverter, der das Einblasen von Sauerstoff, Kalk und Kohle über Bodendüsen ermöglicht, sowie einer Heißwind-Toplanze zum Einbringen zusätzlicher Energie in das Stahlbad. Der Jet Process kann entweder als Neuanlage installiert oder modular in bestehenden Anlagen nachgerüstet werden.

Fallende Preise für Schrott und direkt reduziertes Eisen (Eisenschwamm) sowie behördliche Vorgaben zur Reduzierung von CO2-Emissionen bieten Anreize für Betreiber integrierter Hüttenwerke, den Anteil an Schrott und Eisenschwamm im Konverterstahlwerk zu erhöhen. Aufgrund der gestiegenen Preisvolatilität ist es außerdem notwendig, die Schrott- und Eisenschwammanteile flexibel an die jeweilige Marktsituation anpassen zu können. Dabei macht ein höherer Anteil von Schrott oder Eisenschwamm die Einbringung zusätzlicher Energie erforderlich, um die Temperatur des Stahlbads aufrecht zu erhalten.

Um diese Anforderungen zu erfüllen, hat Siemens einen Konverter mit Bodenblas-Einrichtungen und Heißwindlanze entwickelt. Mithilfe von Bodendüsen können Sauerstoff, Kalk oder Kohle in das Stahlbad eingebracht werden. Zusätzlich wird über eine Toplanze mit auf bis zu 40 Prozent Sauerstoff angereicherter Heißwind mit einer Temperatur von rund 1.300 °C auf das Bad geblasen. Aufgrund der hohen Temperatur sind Schallgeschwindigkeit und Volumen des Heißwinds sehr hoch. Dies führt zu einer exzellenten Durchmischung, einer nahezu vollständigen Verbrennung von CO aus dem Bad und einer optimalen Übertragung der durch die Nachverbrennung entstehenden Wärme an das Stahlbad. Zur Erzeugung des Heißwinds wird ein Pebble-Heater (Schüttschicht-Wärmetauscher) mit einer Energieeffizienz von mehr als 95 Prozent eingesetzt. Außerdem ist der Konverter mit einem Kühlkamin ausgerüstet, um die verbleibende thermische Energie des Abgases voll auszunutzen.

Der bodenblasende Konverter bietet noch weitere Vorteile. So agieren die Sauerstoff-Bodendüsen als Trennschneider, so dass auch große Schrottstücke leichter als in einem konventionellen Konverter geschmolzen werden können. Das Einblasen von Kalkpulver beschleunigt die Schlackenbildung sowie die Entschwefelung und verbessert dadurch die Steuerbarkeit des Prozesses. Bodenblasen sorgt darüber hinaus für einen geringeren Anteil von Eisen und Eisenoxid in der Schlacke, ein insgesamt kleineres Schlackenvolumen und reduziert die Verdampfung von Eisen. Dies erhöht die Ausbringung des Konverters und damit die Profitabilität entscheidend. Die injizierte Kohlemenge kann in einem weiten Rahmen variiert werden. Dies erlaubt eine einfache und schnelle Anpassung der Rohmaterialzusammensetzung an die aktuellen Marktpreise.

Der Jet Process eignet sich besonders für den Einsatz in Regionen, in denen Schrott oder Eisenschwamm vergleichsweise preiswert sind. Auch können mit ihm Engpässe bei der Verfügbarkeit von Flüssigstahl umgangen werden, sei es wegen einer geplanten Produktionsausweitung, der zeitweiligen Nichtverfügbarkeit eines Hochofens oder wegen Produktionseinschränkungen aufgrund von behördlichen Emissionsvorgaben. Der Jet Process ist in einem asiatischen Hüttenwerk seit Mitte 2013 erfolgreich in Betrieb.

Bodenblasende Konverter mit Heißwindtechnologie sind ein Teil des Siemens-Portfolios für Spezialkonverter, die Stahlerzeugern größere Flexibilität beim Rohmaterialeinsatz bieten, insbesondere bei höheren Anteilen von Schrott oder Eisenschwamm. Anteile von bis zu 100 Prozent können mit diesen Konvertern verarbeitet werden, deutlich mehr als in herkömmlichen LD(BOF)-Konvertern. Die Spezialkonverter schließen damit die Lücke zwischen konventionellen Konvertern und der Elektrostahlroute.

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Der Siemens-Sektor Industry (Erlangen) ist der weltweit führende Anbieter innovativer und umweltfreundlicher Produkte und Lösungen für Industrieunternehmen. Mit durchgängiger Automatisierungstechnik und Industriesoftware, fundierter Branchenexpertise und technologiebasiertem Service steigert der Sektor die Produktivität, Effizienz und die Flexibilität seiner Kunden. Der Sektor Industry hat weltweit mehr als 100.000 Beschäftigte und umfasst die Divisionen Industry Automation, Drive Technologies und Customer Services sowie die Business Unit Metals Technologies. Weitere Informationen finden Sie im Internet unter http://www.siemens.com/industry

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