Reoxidation von DRI im oberen Abschnitt des Hochofens

Reoxidation von DRI im oberen Abschnitt des Hochofens

Christoph Lex

Nr.: 142

Problemstellung

Um den CO2-Ausstoß der Stahlherstellung zu vermindern, werden vermehrt Direktreduktionsanlagen zur Reduktion von Eisenerz eingesetzt. Daraus resultiert Direct Reduced Iron (DRI) als Zwischenprodukt für die Weiterverarbeitung. Bei Implementierung einer DR-Anlage in eine integrierte Hütte ist neben dem Aufschmelzen von DRI in einem Elektrolichtbogenofen, auch die Verwertung im Hochofen als Übergangslösung von großem Interesse. Die Chargierung von bereits reduziertem Material erhöht die Ausbringung und vermindert den Koksverbrauch, was folglich zu geringeren CO2 Emissionen führt. Im oberen Bereich des Hochofens herrschen für Eisen oxidierende Bedingungen (siehe Betriebslinie in Abbildung 1). Dies könnte bei porösem DRI zu einer Reoxidation führen, wodurch die Verringerung des Koksverbrauches nicht im gewünschten Ausmaß ausfällt. Im Rahmen dieser Arbeit soll diese Rückoxidation untersucht werden.

Aufgaben

  • Literaturrecherche
    • Chargierung von DRI/HBI in den Hochofen.
    • Oxidation von DRI in CO/CO2-haltigen Atmosphären
    • Wie beeinflusst ein höherer H2/H2O-Gehalt im Gas die Oxidation?
  • Erstellung eines Excel-Modelles zur Berechnung der Reoxidation von DRI in CO/CO2 Atmosphären
  • Auswirkungen der Rückoxidation auf den Koksverbrauch

Abbildung 1: Baur-Glässner-Diagramm mit schematischer Hochofen-Betriebslinie

Advisors

Johannes Schenk

Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn.
Head of Chair - Primary Metallurgy and Metallurgical Processes

Andreas Pfeiffer

Dipl.-Ing.
PhD-candidate - DRI melting and processing
2020-11-20T09:09:35+01:00