Analyse der Eignung von Feuerfestmaterialien für den Electric Smelting Furnace (ESF) im Labormaßstab unter reduzierenden Bedingungen

Analyse der Eignung von Feuerfestmaterialien für den Electric Smelting Furnace (ESF) im Labormaßstab unter reduzierenden Bedingungen

Thomas Angerer

Nr.: 181

Kurzzusammenfassung der Arbeit

Direktreduktionsanlagen spielen eine entscheidende Rolle bei der Dekarbonisierung der Stahlindustrie. Aktuell werden hauptsächlich qualitativ hochwertige Erze in diesen Prozessen verwendet. Das resultierende „Direct reduced iron“ (DRI) dient größtenteils als Schrottersatz im Elektrolichtbogenofen (EAF). Da allerdings die Mehrheit des Erzmarkts von mittleren bis niedrigen Qualitäten dominiert ist, werden auch diese Erze vermehrt in Direktreduktionen zum Einsatz kommen. DRI aus mittleren bis niedrigen Erzqualitäten kann aufgrund erhöhter Schlackenmengen nicht mehr im EAF verarbeitet werden, wodurch es eine alternative Möglichkeit bedarf. Der sogenannte „Electric Smelting Furnace“ (ESF) soll mittel bis niedrig qualitatives DRI zu Roheisen und Schlacke verarbeiten. Letzteres soll ähnlich zur Hochofenschlacke Anwendung in der Zementherstellung finden.

Da dieser Prozess noch nicht in der Eisen- und Stahlmetallurgie etabliert ist, müssen entscheidende Prozess- und Anlagencharakteristika erprobt und festgelegt werden. Darunter fällt vor allem die Auswahl des Feuerfestmaterials für die Auskleidung des Ofens.

Ziel dieser Arbeit ist es, das Verschleißverhalten ausgewählter Feuerfestmaterialien unter ESF-Bedingungen zu untersuchen. Im Rahmen der Bachelorarbeit werden ESF-Schlacken (FeO-reich) sowie HBI am HPSR-Laborreaktor des Lehrstuhls für Eisen- und Stahlmetallurgie unter Zugabe von Kohlenstoff reduziert. Während den Versuchen erfolgt eine Probenahme, die in definierten Abständen durchgeführt wird. Im Anschluss wird der Verschleiß anhand der Tiegel analysiert und beurteilt. Dies soll unter anderem dazu dienen, eine feuerfeste Auskleidung für Versuche am Multikathodenofen (MKO) zu finden.enahme, die in definierten Abständen durchgeführt wird. Im Anschluss wird der Verschleiß anhand der Tiegel analysiert und beurteilt. Dies soll unter anderem dazu dienen, eine feuerfeste Auskleidung für Versuche am Multikathodenofen (MKO) zu finden.

Advisors

Susanne Michelic

Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.mont.
Head of Chair
Inclusion Metallurgy and Metallographic Lab
Head of Christian Doppler Laboratory for Inclusion Metallurgy in Advanced Steelmaking

Daniel Ernst

Dipl.-Ing. Dr.mont. - Hydrogen Plasma Smelting Reduction
2026-09-01T09:52:46+02:00
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