Stahlproduktion

Beim Stichwort Stahlproduktion denken die meisten an den Hochofen. In dieser energieintensiven Route wird im Hochofen Roheisen produziert, das dann durch Zugabe von Sauerstoff zu Rohstahl weiterverarbeitet wird. Alternativ kann Stahl in einem Elektrolichtbogenofen produziert werden. Bei diesem Verfahren wird recycelter Stahlschrott oder aus Eisenerz gewonnener Eisenschwamm zu Rohstahl geschmolzen. 

Im Vergleich zur konventionellen Hochofenroute erzeugt der Elektrolichtbogenofen bis zu 80 % weniger Kohlendioxid. Da aber auch bei diesem Verfahren Emissionen entstehen, wird der Wunsch nach noch stärker CO2-reduziertem Stahl, der mithilfe von erneuerbaren Energien und grünem Wasserstoff produziert wird, immer lauter. 


 

Die drei wichtigsten Routen der Stahlproduktion

                                     

Hochofen (BF BOF)

Eisenerzpellets und Sintermaterial werden als eisenhaltige Rohstoffe verwendet. Koks aus metallurgischer Kohle (Kokskohle genannt) dient als wichtigste Energiequelle. Beide Bestandteile werden zusammen mit Kalkstein von oben in den Hochofen gegeben, während von unten heiße Luft in den Ofen geblasen wird. Das Verbrennen von Koks erzeugt Temperaturen von rund 2.000 °C und es entsteht Roheisen. Anschließend wird das Roheisen durch Oxidation in einem Sauerstoffblaskonverter zu Stahl aufbereitet. Oftmals wird auch Schrott hinzugefügt. So entsteht flüssiger Stahl, der dann durch Vergießen in Form gebracht wird. 


 

Elektrolichtbogenofen (EAF)

Im Elektrolichtbogenofen wird zumeist Schrott verarbeitet. In Regionen mit wettbewerbsfähigen Gaspreisen kommt mitunter auch direktreduziertes Eisen (DRI) zum Einsatz. Dazu werden Eisenerz und Pellets in Feststoffform reduziert und dann im Elektrolichtbogenofen weiterverarbeitet. Dabei dient in der Regel Erdgas als Reduktionsmittel. Der Schrott oder das direktreduzierte Eisen wird im Elektrolichtbogenofen bei rund 3.000 °C geschmolzen. Graphitelektroden erzeugen einen Lichtbogen, in dem Strom in Wärme umgewandelt wird.


 

Direktreduziertes Eisen EAF

Die Zukunft des Stahls ist grün. Zwei mögliche Wege führen dorthin. Der erste ist die Stahlproduktion über die Elektrolichtbogenofenroute, die zu 100 % Schrott verwendet und durch erneuerbare Energien betrieben wird. Angesichts der endlichen Verfügbarkeit von Schrott sind der grünen Produktion über diese Route allerdings natürliche Grenzen gesetzt. Der zweite Weg ist der Einsatz von grünem Wasserstoff als Reduktionsmittel bei der Produktion von direktreduziertem Eisen über die Elektrolichtbogenofenroute (siehe Elektrolichtbogenofen). Daneben wird an weiteren Optionen zur nachhaltigen Reduktion von Eisen gearbeitet.  

  

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Hochofen (BF BOF)

Eisenerzpellets und Sintermaterial werden als eisenhaltige Rohstoffe verwendet. Koks aus metallurgischer Kohle (Kokskohle genannt) dient als wichtigste Energiequelle. Beide Bestandteile werden zusammen mit Kalkstein von oben in den Hochofen gegeben, während von unten heiße Luft in den Ofen geblasen wird. Das Verbrennen von Koks erzeugt Temperaturen von rund 2.000 °C und es entsteht Roheisen. Anschließend wird das Roheisen durch Oxidation in einem Sauerstoffblaskonverter zu Stahl aufbereitet. Oftmals wird auch Schrott hinzugefügt. So entsteht flüssiger Stahl, der dann durch Vergießen in Form gebracht wird. 

  

Elektrolichtbogenofen (EAF)

Im Elektrolichtbogenofen wird zumeist Schrott verarbeitet. In Regionen mit wettbewerbsfähigen Gaspreisen kommt mitunter auch direktreduziertes Eisen (DRI) zum Einsatz. Dazu werden Eisenerz und Pellets in Feststoffform reduziert und dann im Elektrolichtbogenofen weiterverarbeitet. Dabei dient in der Regel Erdgas als Reduktionsmittel. Der Schrott oder das direktreduzierte Eisen wird im Elektrolichtbogenofen bei rund 3.000 °C geschmolzen. Graphitelektroden erzeugen einen Lichtbogen, in dem Strom in Wärme umgewandelt wird.

  

Direktreduziertes Eisen EAF

Die Zukunft des Stahls ist grün. Zwei mögliche Wege führen dorthin. Der erste ist die Stahlproduktion über die Elektrolichtbogenofenroute, die zu 100 % Schrott verwendet und durch erneuerbare Energien betrieben wird. Angesichts der endlichen Verfügbarkeit von Schrott sind der grünen Produktion über diese Route allerdings natürliche Grenzen gesetzt. Der zweite Weg ist der Einsatz von grünem Wasserstoff als Reduktionsmittel bei der Produktion von direktreduziertem Eisen über die Elektrolichtbogenofenroute (siehe Elektrolichtbogenofen). Daneben wird an weiteren Optionen zur nachhaltigen Reduktion von Eisen gearbeitet.

  

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