DE102021006669A1 - Process and processing system for heating and further processing metal-containing products using solar thermal energy - Google Patents

Process and processing system for heating and further processing metal-containing products using solar thermal energy Download PDF

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Carsten Andreas Klein
Heinz-Jürgen Oudehinken
Markus Reifferscheid
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Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren zum Erwärmen und zum Weiterverarbeiten von zumindest einem metallhaltigen Produkt (M1, M2), wobei das zumindest eine metallhaltige Produkt (M1, M2) ein metallhaltiges Halbzeug und/oder Schrott und/oder Eisenschwamm und/oder HBI ist, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist:- Erwärmen (S1) eines Primär-Wärmetransportfluids (HTF1) mittels konzentrierter Sonnenstrahlung;- Übertragen (S11, SS1, S21, S221, S31) von Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids (HTF1) auf das metallhaltige Produkt (M1, M2); und- Verarbeiten (SP) des erwärmten metallhaltigen Produkts (M1, M2) .Ferner offenbart die vorliegende Erfindung ein Verarbeitungssystem (1) zum Erwärmen und zum Weiterverarbeiten von zumindest einem metallhaltigen Produkt (M1, M2), wobei das zumindest eine metallhaltige Produkt (M1, M2) ein metallhaltiges Halbzeug und/oder Schrott und/oder Eisenschwamm und/oder HBI ist, aufweisend:- eine Fluiderwärmungseinrichtung (3), die dazu ausgebildet ist, ein Primär-Wärmetransportfluid (HTF1) mittels konzentrierter Sonnenstrahlung zu erwärmen;- eine Erwärmungseinrichtung (41, 42, 43), die dazu ausgebildet ist, Wärme des Primär-Wärmetransportfluids (HTF1) zumindest mittelbar auf das metallhaltige Produkt (M1, M2) zu übertragen; und- eine Verarbeitungseinrichtung (50) zum Verarbeiten des erwärmten metallhaltigen Produkts (M1, M2).The present invention discloses a method for heating and further processing at least one metal-containing product (M1, M2), wherein the at least one metal-containing product (M1, M2) is a metal-containing semi-finished product and/or scrap and/or sponge iron and/or HBI, the method having the following method steps:- heating (S1) of a primary heat transport fluid (HTF1) by means of concentrated solar radiation;- transferring (S11, SS1, S21, S221, S31) thermal energy of the primary heat transport fluid (HTF1) to the metal-containing product ( M1, M2); and- processing (SP) of the heated metal-containing product (M1, M2).Furthermore, the present invention discloses a processing system (1) for heating and further processing at least one metal-containing product (M1, M2), wherein the at least one metal-containing product (M1 , M2) is a semi-finished product containing metal and/or scrap and/or sponge iron and/or HBI, having:- a fluid heating device (3) which is designed to heat a primary heat transport fluid (HTF1) by means of concentrated solar radiation;- a heating device (41, 42, 43), which is designed to transfer heat from the primary heat transport fluid (HTF1) at least indirectly to the metal-containing product (M1, M2); and - processing means (50) for processing the heated metalliferous product (M1, M2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erwärmen von metallhaltigen Produkten unter Verwendung von konzentrierter Sonnenstrahlung und zum Weiterverarbeiten der mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erwärmten metallhaltigen Produkte. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verarbeitungssystem zum Erwärmen von metallhaltigen Produkten unter Verwendung von konzentrierter Sonnenstrahlung und zum Weiterverarbeiten der mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erwärmten metallhaltigen Produkte.The present invention relates to a method for heating metal-containing products using concentrated solar radiation and for further processing the metal-containing products heated by means of concentrated solar radiation. Furthermore, the present invention relates to a processing system for heating metal-containing products using concentrated solar radiation and for further processing the metal-containing products heated by means of concentrated solar radiation.

In diversen Prozessen der Herstellung von metallhaltigen Produkten sind zum Teil erhebliche Wärmemengen notwendig. Diese Wärme wird heutzutage auf verschiedene Weise bereitgestellt. Bekannte Verfahren nutzen zum Beispiel Brennerinstallationen, in denen Erdgas, Kokereigas, Hochofengas oder ähnliche Energieträger verbrannt werden. Hierbei werden erhebliche Mengen von Kohlendioxid erzeugt. Weiterhin sind Brenner bekannt, die dazu geeignet sind, Wasserstoff zu verbrennen. Auch bei der Produktion von Wasserstoff fallen erhebliche Mengen von Kohlendioxid an, wenn zu dessen Herstellung keine erneuerbaren Energiequellen verwendet werden. Im Weiteren gibt es eine Reihe von elektrischen Beheizungsmöglichkeiten, darunter Lichtbogenöfen, in denen die vom Lichtbogen emittierte Strahlung das metallische Gut aufheizen, Widerstandsheizungen, in denen Strom durch Ohmsche Heizung einen Strahler aufheizt, der wiederum mittels der emittierten Strahlung ein metallhaltiges Gut erwärmt, Induktionsheizungen, in denen Ströme direkt im metallhaltigen Gut induziert werden, die ihrerseits durch Ohmsche Heizung das metallhaltige Gut direkt erwärmen, direkte Widerstandsheizung, bei der das metallhaltige Gut direkt in einen Stromkreis eingebunden wird und aufgrund seines eigenen Widerstands erwärmt wird u. v. m. Bei der Erzeugung dieses elektrischen Stroms werden ebenfalls große Mengen von Kohlendioxid erzeugt, wenn zu dessen Herstellung keine erneuerbaren Energiequellen verwendet werden.In various processes of manufacturing metal-containing products, considerable amounts of heat are sometimes required. This heat is provided in a variety of ways today. Known methods use, for example, burner installations in which natural gas, coke oven gas, blast furnace gas or similar energy carriers are burned. This generates significant amounts of carbon dioxide. Furthermore, burners are known which are suitable for burning hydrogen. The production of hydrogen also produces significant amounts of carbon dioxide if no renewable energy sources are used to produce it. There are also a number of electrical heating options, including arc furnaces, in which the radiation emitted by the arc heats up the metallic goods, resistance heating, in which current through ohmic heating heats up a radiator, which in turn heats up a metal-containing goods using the emitted radiation, induction heating, in which currents are induced directly in the metal-bearing goods, which in turn heat the metal-bearing goods directly through ohmic heating, direct resistance heating, in which the metal-bearing goods are directly integrated into an electric circuit and are heated due to their own resistance, and much more. m. The generation of this electricity also generates large amounts of carbon dioxide if renewable energy sources are not used in its production.

Elektrischer Strom wird heutzutage auf vielfältige Weise erzeugt. Hierzu werden erneuerbare und nicht-erneuerbare Energiequellen verwendet. Zu den erneuerbaren Energiequellen gehören insbesondere Sonnenenergie, Wasserkraft und Windenergie. Sonnenenergie wird mittels Solarzellen in elektrischen Strom gewandelt, der anschließend bedarfsgerecht eingesetzt werden kann.Electricity is generated in a variety of ways these days. Renewable and non-renewable energy sources are used for this. Renewable energy sources include, in particular, solar energy, hydroelectric power and wind energy. Solar energy is converted into electricity using solar cells, which can then be used as needed.

Zu den nicht erneuerbaren Energiequellen gehören Kernenergie, Öl-, Gas-, Kohlekraftwerke.Non-renewable energy sources include nuclear power, oil, gas, coal power plants.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Erwärmen und zum Weiterverarbeiten von zumindest einem metallhaltigen Produkt bereitzustellen, mittels dem im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren eine erhebliche Reduktion der Emission von Treibhausgasen und insbesondere eine Reduktion der Emission von Kohlendioxid realisiert ist.The object of the present invention is to provide a method for heating and further processing at least one metal-containing product, by means of which, compared to methods known from the prior art, a significant reduction in the emission of greenhouse gases and in particular a reduction in the emission of carbon dioxide is realized is.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen beschrieben.The object on which the present invention is based is achieved by a method having the features specified in claim 1 . Refinements of the method are described in the dependent claims.

Im Genaueren wird die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch ein Verfahren zum Erwärmen und zum Weiterverarbeiten von metallhaltigen Produkten gelöst, wobei das metallhaltige Produkt ein metallhaltiges Halbzeug und/oder Schrott und/oder Eisenschwamm und/oder HBI ist, wobei das Verfahren einen Verfahrensschritt zum Erwärmen eines Primär-Wärmetransportfluids mittels konzentrierter Sonnenstrahlung aufweist, dem sich ein Verfahrensschritt zum Übertragen von Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids auf das metallhaltige Produkt anschließt, dem wiederum ein Verfahrensschritt zum Verarbeiten des erwärmten metallhaltigen Produkts folgt.More specifically, the object on which the present invention is based is achieved by a method for heating and further processing metal-containing products, the metal-containing product being a metal-containing semi-finished product and/or scrap and/or sponge iron and/or HBI, the method including a method step for heating a primary heat transfer fluid by means of concentrated solar radiation, followed by a step of transferring thermal energy of the primary heat transfer fluid to the metalliferous product, which in turn is followed by a step of processing the heated metalliferous product.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist den Vorteil auf, dass zum Erwärmen und Weiterverarbeiten eines metallhaltigen Produkts erheblich weniger und gegebenenfalls keine Energie benötigt wird, die aus fossilen Brennstoffen oder mittels Kernkraft gewonnen wird. Folglich wird beim Erwärmen und dem anschließenden Weiterverarbeiten eines metallhaltigen Produkts erheblich weniger und gegebenenfalls kein Kohlendioxid erzeugt.The method according to the invention has the advantage that significantly less energy, and possibly no energy that is obtained from fossil fuels or by means of nuclear power, is required for heating and further processing a metal-containing product. As a result, significantly less and possibly no carbon dioxide is generated during the heating and subsequent further processing of a metal-containing product.

Aufgrund der Nutzung von konzentrierter Sonnenstrahlung und somit aufgrund der Nutzung von Solarthermie weist das erfindungsgemäße Verfahren einen hohen Wirkungsgrad hinsichtlich des zur Erwärmung genutzten Energieanteils der Sonnenstrahlung auf. Aufgrund der Verwendung von konzentrierter Sonnenstrahlung können im Bereich von oder mehr als 30% der Strahlungsenergie der konzentrierten Sonnenstrahlung zur Erwärmung des eines metallischen Produkts genutzt werden. Dieser Wirkungsgrad ist erheblich höher als bei einer Nutzung von Photovoltaik. Denn bei einer Nutzung von Photovoltaik wird Sonnenlicht zur Erzeugung von elektrischer Energie genutzt, wobei im industriellen Maßstab nutzbare Photovoltaikmodule einen Wirkungsgrad von circa 25% aufweisen. Folglich wird lediglich 25% der Energie der Sonnenstrahlung in elektrische Energie umgewandelt. Diese elektrische Energie muss noch in Wärmeenergie umgewandelt werden, was den Gesamtwirkungsgrad bis zur Erwärmung des metallhaltigen Produkts nochmals reduziert.Due to the use of concentrated solar radiation and thus due to the use of solar thermal energy, the method according to the invention has a high degree of efficiency with regard to the energy portion of the solar radiation used for heating. Due to the use of concentrated solar radiation, in the region of or more than 30% of the radiant energy of the concentrated solar radiation can be used for heating a metallic product. This efficiency is considerably higher than when using photovoltaics. When using photovoltaics, sunlight is used to generate electrical energy, with photovoltaic modules that can be used on an industrial scale having an efficiency of around 25%. As a result, only 25% of the energy in solar radiation is converted into electrical energy. This electrical energy still has to be converted into thermal energy, which further reduces the overall efficiency until the metal-containing product is heated.

Die Übertragung der Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids auf das metallhaltige Produkt erfolgt beispielsweise in einem Ofen. Unter einem Ofen ist eine Einrichtung zu verstehen, die einen vorgegebenen Raumbereich auf eine größere Temperatur als eine den vorgegebenen Raumbereich benachbarten Raumbereich erwärmen kann. Beispielsweise ist der Ofen als Schmelzofen oder als Tunnelofen oder als Wiedererwärmungsofen oder als Glühofen oder als Haubenofen oder als Wärmebehandlungslinie oder als Schwebebandofen ausgebildet. Der Ofen wird beispielsweise von dem Wärmetransportfluid durchströmt. Erfindungsgemäß bestehen hinsichtlich der Ausgestaltung des Ofens keinerlei Einschränkungen.The thermal energy of the primary heat transport fluid is transferred to the metal-containing product in a furnace, for example. An oven is to be understood as a device that can heat a given area of space to a higher temperature than a room area adjacent to the given area of space. For example, the furnace is designed as a melting furnace, or as a tunnel furnace, or as a reheating furnace, or as an annealing furnace, or as a top hat furnace, or as a heat treatment line, or as a flotation furnace. For example, the heat transfer fluid flows through the furnace. According to the invention, there are no restrictions whatsoever with regard to the design of the furnace.

Das metallhaltige Produkt kann jedes Produkt sein, das als metallhaltiges Halbzeug und/oder als Schrott und/oder als Eisenschwamm und/oder als HBI ausgebildet ist und zumindest ein Metall (z.B. Eisen, Kupfer, Aluminium, Nickel, Zinn, Titan oder eine zumindest ein dieser Metalle aufweisende Legierung) aufweist. Wenn das metallhaltige Produkt als ein Metall aufweisendes Halbzeug ausgebildet ist, kann dieses z.B. als eine Bramme oder als ein Knüppel usw. ausgebildet sein. Eisenschwamm wird auch als DRI (englische Abkürzung für Direct Reduced Iron) bezeichnet. HBI ist die englische Abkürzung für Hot Briquetted Iron. Im Sinne der Erfindung sind Erze, insbesondere Eisenerz kein metallhaltiges Produkt.The metal-containing product can be any product that is designed as a metal-containing semi-finished product and/or scrap and/or sponge iron and/or HBI and contains at least one metal (e.g. iron, copper, aluminum, nickel, tin, titanium or at least one alloy comprising these metals). When the metal-containing product is formed as a semi-finished product comprising metal, it may be formed, for example, as a slab or a billet, etc. Sponge iron is also known as DRI (English abbreviation for Direct Reduced Iron). HBI is the English abbreviation for Hot Briquetted Iron. Within the meaning of the invention, ores, in particular iron ore, are not a metal-containing product.

Unter einem Verarbeiten des metallhaltigen Produkts ist beispielsweise ein mechanisches Umformen (z.B. Walzen) und/oder Pressen und/oder Presshärten eine chemische Veränderung (z.B. Reduktion) und/oder eine Veränderung der Materialstruktur (z.B. Veränderung eines Gefüges des metallhaltigen Produkts, Tempern, Glühen, Schmelzen, usw.), oder eine andere Art der Verarbeitung zu verstehen. Erfindungsgemäß bestehen hinsichtlich der Verarbeitung des metallischen Produkts keine Beschränkungen.Processing of the metal-containing product means, for example, mechanical forming (e.g. rolling) and/or pressing and/or press hardening, chemical modification (e.g. reduction) and/or changing the material structure (e.g. changing a microstructure of the metal-containing product, tempering, annealing, melting, etc.), or to understand another type of processing. According to the invention, there are no restrictions with regard to the processing of the metallic product.

Das Primär-Wärmetransportfluid wird mittels der konzentrierten Sonnenstrahlung vorzugsweise auf eine Temperatur im Bereich zwischen 500°C bis 1700°C, vorzugsweise im Bereich zwischen 700°C bis 1700°C, weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 800°C bis 1650°C, weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 900°C bis 1650°C, weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 900°C bis 1600°C, weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 1100°C bis 1650°C, weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 1200°C bis 1600°C, weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 1300°C bis 1600°C, weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 1400°C bis 1550°C, weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 1400°C bis 1500°C erwärmt.The primary heat transport fluid is preferably heated to a temperature in the range between 500°C and 1700°C, preferably in the range between 700°C and 1700°C, more preferably in the range between 800°C and 1650°C by means of the concentrated solar radiation preferably in the range between 900°C and 1650°C, more preferably in the range between 900°C and 1600°C, more preferably in the range between 1100°C and 1650°C, more preferably in the range between 1200°C and 1600°C , more preferably in the range between 1300°C to 1600°C, more preferably in the range between 1400°C to 1550°C, more preferably in the range between 1400°C to 1500°C.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass das Primär-Wärmetransportfluid mittels konzentrierter Sonnenstrahlung auf eine Temperatur im Bereich zwischen 1500°C bis 1600°C, weiter vorzugsweise auf 1550°C erwärmt wird. Dieser Temperaturbereich ist besonders geeignet zum Schmelzen von Schrott und/oder von direkt reduziertem Eisen.For example, the method is designed in such a way that the primary heat transport fluid is heated to a temperature in the range between 1500° C. and 1600° C., more preferably to 1550° C., by means of concentrated solar radiation. This temperature range is particularly suitable for melting scrap and/or directly reduced iron.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass das Primär-Wärmetransportfluid mittels konzentrierter Sonnenstrahlung auf eine Temperatur im Bereich zwischen 600°C bis 850°C erwärmt wird. Dieser Temperaturbereich ist besonders geeignet zum Vorheizen von Schrott und/oder von direkt reduziertem Eisen.For example, the method is designed in such a way that the primary heat transport fluid is heated to a temperature in the range between 600° C. and 850° C. by means of concentrated solar radiation. This temperature range is particularly suitable for preheating scrap and/or direct reduced iron.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass das Primär-Wärmetransportfluid mittels konzentrierter Sonnenstrahlung auf eine Temperatur im Bereich zwischen 800°C bis 1250°C, vorzugsweise zwischen 900°C und 1200°C, weiter vorzugsweise zwischen 1000°C und 1150 °C und nochmals weiter vorzugsweise auf 1200°C erwärmt wird. Dieser Temperaturbereich ist besonders geeignet zum Wiedererhitzen von Brammen und/oder Knüpplen oder anderen eisenhaltigen Halbzeugen vor der Weiterverarbeitung.For example, the method is designed in such a way that the primary heat transport fluid is heated to a temperature in the range between 800° C. and 1250° C., preferably between 900° C. and 1200° C., more preferably between 1000° C. and 1150° C. and is again more preferably heated to 1200°C. This temperature range is particularly suitable for reheating slabs and/or billets or other ferrous semi-finished products before further processing.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass das Primär-Wärmetransportfluid mittels konzentrierter Sonnenstrahlung auf eine Temperatur im Bereich zwischen 500°C bis 800°C, vorzugsweise zwischen 550°C und 750°C, weiter vorzugsweise zwischen 600°C bis 700°C, und nochmals weiter vorzugsweise auf 650°C erwärmt wird. Dieser Temperaturbereich ist besonders geeignet zum Tempern, Glühen von Bändern und/oder Blechen oder anderen eisenhaltigen Halbzeugen.For example, the method is designed in such a way that the primary heat transport fluid is heated to a temperature in the range between 500° C. and 800° C., preferably between 550° C. and 750° C., more preferably between 600° C. and 700° C., by means of concentrated solar radiation. and again more preferably heated to 650°C. This temperature range is particularly suitable for tempering and annealing strips and/or sheets or other ferrous semi-finished products.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass das Primär-Wärmetransportfluid mittels konzentrierter Sonnenstrahlung auf eine Temperatur im Bereich zwischen 600°C bis 900°C, vorzugsweise zwischen 650°C und 850°C, weiter vorzugsweise zwischen 700°C bis 800°C, weiter nochmals weiter vorzugsweise auf 750°C erwärmt wird. Dieser Temperaturbereich ist besonders geeignet zum Durchlaufglühen von Brammen und/oder Knüpplen und/oder Bändern und/oder Blechen oder anderen eisenhaltigen Halbzeugen.For example, the method is designed in such a way that the primary heat transport fluid is heated to a temperature in the range between 600° C. and 900° C., preferably between 650° C. and 850° C., more preferably between 700° C. and 800° C., by means of concentrated solar radiation. further further preferably heated to 750°C. This temperature range is particularly suitable for the continuous annealing of slabs and/or billets and/or strips and/or sheets or other ferrous semi-finished products.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass Eisenerz mittels des Primär-Wärmetransportfluids, das zumindest mittelbar mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erwärmt wurde, auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 100°C und 1500°C, vorzugsweise auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 500°C und 1000°C erwärmt wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei Verarbeitung des Eisenerzes in einem Hochofen, da zur Erwärmung des Eisenerzes weniger Energie benötigt wird, die üblicherweise über die Verbrennung von Koks zur Verfügung gestellt wird. Ferner ist es durch Vorwärmung des Eisenerzes möglich, im Hochofenprozess das Verhältnis von Koks zu Erz zu reduzieren. Der Hochofenprozess dient der Erzeugung von Roheisen, welches als Ausgangsstoff der Stahlproduktion dient. Die Reduktion des Erzes ist ein notwendiger Schritt dazu.For example, the method is designed in such a way that iron ore is heated at least indirectly by means of concentrated solar radiation to a temperature in the temperature range between 100° C. and 1500° C., preferably to a temperature in the temperature range between 500° C. and 1000 °C is heated. This is particularly advantageous for Processing the iron ore in a blast furnace, since less energy is required to heat the iron ore than is usually provided by burning coke. Furthermore, by preheating the iron ore, it is possible to reduce the ratio of coke to ore in the blast furnace process. The blast furnace process is used to produce pig iron, which is the starting material for steel production. The reduction of the ore is a necessary step to this.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass Schrott und/oder Eisenschwamm (das auch als DRI (englische Abkürzung für Direct Reduced Iron) bezeichnet wird) und/oder HBI (englische Abkürzung für Hot Briquetted Iron) zumindest mittelbar mittels des Primär-Wärmetransportfluids, das mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erwärmt wurde, auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 100°C und 1500°C, vorzugsweise auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 500°C und 1000°C erwärmt wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei Verarbeitung des Schrotts und/oder des DRI und/oder des HBI beim Einschmelzen in einem Elektrolichtbogenofen oder in einem Induktionsofen oder in einem Konverter. Das Schmelzen dieser Eisenträger ist erforderlich, um die gewünschte Legierungszusammensetzung zu erwirken und die notwendigen Produktformate (für die jeweiligen späteren Anwendungen) gießen zu können.For example, the method is designed in such a way that scrap and/or sponge iron (also known as DRI (English abbreviation for Direct Reduced Iron)) and/or HBI (English abbreviation for Hot Briquetted Iron) are at least indirectly transported by means of the primary heat transport fluid, the has been heated by means of concentrated solar radiation is heated to a temperature in the temperature range between 100°C and 1500°C, preferably to a temperature in the temperature range between 500°C and 1000°C. This is particularly advantageous when processing the scrap and/or the DRI and/or the HBI when melting it down in an electric arc furnace or in an induction furnace or in a converter. The melting of these iron carriers is necessary in order to achieve the desired alloy composition and to be able to cast the necessary product formats (for the respective later applications).

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass Legierungsmittel und/oder Schlackenbildner mittels des Primär-Wärmetransportfluids, das zumindest mittelbar mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erwärmt wurde, auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 100°C und 1500°C, vorzugsweise auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 500°C und 1000°C erwärmt wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei Verarbeitung in einem Pfannenofen.For example, the method is designed in such a way that alloying agents and/or slag formers are heated to a temperature in the temperature range between 100° C. and 1500° C., preferably to a temperature in the temperature range between 500 °C and 1000°C is heated. This is particularly advantageous when processing in a ladle furnace.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass Brammen zumindest mittelbar mittels des Primär-Wärmetransportfluids, das mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erwärmt wurde, auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 1000°C und 1300°C, vorzugsweise auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 1100°C und 1200°C erwärmt wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei Verarbeitung der Brammen in einem Tunnelofen. Im CSP-Prozess oder ähnlichen Verfahren mit Kombination aus Gießen und Walzen sind die Brammen oftmals etwas zu kalt für eine effiziente und werkstofftechnisch vorteilhafte Warmumformung. Zudem ist das Temperaturprofil im Inneren der Brammen nach dem Gießen nicht gleichmäßig. Um sowohl das Temperaturniveau für eine effiziente Warmumformung anzuheben und gleichzeitig die Temperatur einer Bramme zu vergleichmäßigen werden Tunnelöfen genutzt („Rollenherdöfen“ - eine Abfolge von Rollen über die die Brammen transportiert werden, eingehaust von einem Ofen, welcher über Brenner geheizt wird).For example, the method is designed in such a way that slabs are heated at least indirectly by means of the primary heat transport fluid, which was heated by means of concentrated solar radiation, to a temperature in the temperature range between 1000° C. and 1300° C., preferably to a temperature in the temperature range between 1100° C. and 1200 °C is heated. This is particularly advantageous when processing the slabs in a tunnel furnace. In the CSP process or similar methods with a combination of casting and rolling, the slabs are often a bit too cold for efficient and material-technically advantageous hot forming. In addition, the temperature profile inside the slabs after casting is not uniform. In order to raise the temperature level for efficient hot forming and at the same time to equalize the temperature of a slab, tunnel furnaces are used ("Roller Hearth Furnaces" - a series of rollers over which the slabs are transported, enclosed by a furnace that is heated by burners).

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass metallische Halbzeuge zumindest mittelbar mittels des Primär-Wärmetransportfluids, das mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erwärmt wurde, auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 800°C und 1300°C, vorzugsweise auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 900°C und 1250°C erwärmt wird. Für die effiziente Warmumformung in Warmwalzwerken werden die Brammen, Knüppel oder Blöcke (im Allgemeinen: die metallischen Halbzeuge) aus den vorgeschalteten Gießprozessen aufgeheizt. Da Gießen und Walzen oftmals voneinander entkoppelt sind, wird oftmals Kalteinsatz praktiziert, d.h. die Brammen, Knüppel oder Blöcke werden nahezu mit Raumtemperatur in einen Ofen gegeben. Für die Warmumformung ist es vorteilhaft, wenn das Temperaturniveau hoch ist, da dann der Umformwiderstand der Produkte geringer wird. Da Stahl zudem (je nach Legierung) ab etwa 900 °C eine Phasenumwandlung durchläuft, die zumeist vermieden werden soll (Ausnahmen: ferritisches Walzen, ggfs. thermomechanisches Walzen), eine nennenswerte Energiezufuhr und Temperaturerhöhung aber innerhalb der Anlagen nur schwerlich möglich ist, muss die Starttemperatur der Walzprozesse ausreichend hoch gewählt sein. Weiterhin ist es erstrebenswert, eine weitestgehende Rekristalllisation des Gefüges zwischen den Umformschritten zu erreichen. Da diese stark temperaturgesteuert abläuft, ist auch hier auf ein ausreichend hohes Temperaturniveau zu achten.For example, the method is designed in such a way that metallic semi-finished products are at least indirectly heated to a temperature in the temperature range between 800° C. and 1300° C., preferably to a temperature in the temperature range between 900° C. and 1250°C is heated. For efficient hot forming in hot rolling mills, the slabs, billets or blocks (in general: the metallic semi-finished products) from the upstream casting processes are heated. Since casting and rolling are often decoupled from each other, cold charging is often practiced, i.e. the slabs, billets or ingots are placed in a furnace at almost room temperature. For hot forming, it is advantageous if the temperature level is high, since the forming resistance of the products is then lower. Since steel (depending on the alloy) also undergoes a phase transformation from about 900 °C, which should usually be avoided (exceptions: ferritic rolling, possibly thermomechanical rolling), but a significant supply of energy and temperature increase is hardly possible within the plants, the The starting temperature of the rolling processes must be selected sufficiently high. Furthermore, it is desirable to achieve the greatest possible recrystallization of the structure between the forming steps. Since this is highly temperature-controlled, a sufficiently high temperature level must also be ensured here.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass ein Stahlband zumindest mittelbar mittels des Primär-Wärmetransportfluids, das mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erwärmt wurde, auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 0°C und 100°C, vorzugsweise auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 60°C und 80°C erwärmt wird. Das Stahlband wird gebeizt, um die bei der Warmumformung entstehende Zunderschicht (Eisenoxid) für eine nachfolgende Kaltumformung und ggfs. Beschichtung zu entfernen. Hierbei durchläuft das Stahlband warme/heiße Säurebäder (80-90 °C). Die hohe Temperatur ist erforderlich, um die chemischen Reaktionen ausreichend schnell ablaufen zu lassen, so dass ein hoher Durchsatz an Stahlband bei gegebener Anlagenlänge ermöglicht wird. Die Reaktionsraten sind stark temperaturabhängig. Im Normalfall tritt das Band mit Umgebungstemperatur in die Beizbecken ein und wird erst durch das Säurebad aufgewärmt, so dass eine erhebliche Wärmeleistung erforderlich ist, die Bäder auf Prozesstemperatur zu halten. Durch eine Vorwärmung des Metallbandes lässt sich eine Leistungssteigerung erwirken und die Erwärmung der Säure kann effizienter gestaltet werden.For example, the method is designed in such a way that a steel strip is at least indirectly heated to a temperature in the temperature range between 0 °C and 100 °C, preferably to a temperature in the temperature range between 60 °C and 80°C is heated. The steel strip is pickled in order to remove the layer of scale (iron oxide) that forms during hot forming for subsequent cold forming and, if necessary, coating. The steel strip runs through warm/hot acid baths (80-90 °C). The high temperature is required in order to allow the chemical reactions to take place sufficiently quickly so that a high throughput of steel strip is possible for a given length of plant. The reaction rates are strongly dependent on temperature. Normally, the strip enters the pickling tank at ambient temperature and is first warmed up by the acid bath, so that a considerable heat output is required to keep the baths at the process temperature. By preheating the Metal band can achieve an increase in performance and the heating of the acid can be made more efficient.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass ein metallhaltiges Produkt (vorzugsweise ein Produkt, das Stahl aufweist) zumindest mittelbar mittels des Primär-Wärmetransportfluids, das mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erwärmt wurde, auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 100°C und 800°C, vorzugsweise auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 650°C und 800°C erwärmt wird. Nach einer Kaltumformung sind Stahlwerkstoffe weniger duktil und formbar. Um ein besseres Umformvermögen wiederherzustellen kann das Material rekristallisierend geglüht werden. Hierbei findet eine Umstrukturierung der Körner des Gefüges statt. Diese Erwärmung in einem Ofen wir auch als Kontiglühe bezeichnet.For example, the method is designed in such a way that a metal-containing product (preferably a product containing steel) is at least indirectly heated to a temperature in the temperature range between 100° C. and 800° C. by means of the primary heat transport fluid, which was heated by means of concentrated solar radiation is heated to a temperature in the temperature range between 650°C and 800°C. After cold forming, steel materials are less ductile and less formable. In order to restore better formability, the material can be recrystallized annealed. Here, a restructuring of the grains of the structure takes place. This heating in a furnace is also referred to as continuous annealing.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass ein metallhaltiges Produkt (vorzugsweise ein Produkt, das Edelstahl oder RSH-Stähle (Rost-, Säure-, Hitzebeständige Stähle) aufweist) zumindest mittelbar mittels des Primär-Wärmetransportfluids, das mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erwärmt wurde, auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 100°C und 1200°C, vorzugsweise auf eine Temperatur im Temperaturbereich wischen 800°C und 1200°C erwärmt wird. Auch bei Edelstählen findet eine Wärmebehandlung statt. Dies wird üblicherweise sowohl nach der Warm-, wie nach der Kaltumformung durchgeführt. Die Erwärmung des metallhaltigen Produkts findet in einem Glühofen statt.For example, the method is designed in such a way that a metal-containing product (preferably a product that has stainless steel or RSH steels (rust, acid, heat-resistant steels)) at least indirectly by means of the primary heat transport fluid, which was heated by means of concentrated solar radiation a temperature in the temperature range between 100°C and 1200°C, preferably to a temperature in the temperature range between 800°C and 1200°C. Heat treatment also takes place with stainless steels. This is usually carried out both after hot and after cold forming. The metal-containing product is heated in an annealing furnace.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass ein metallhaltiges Produkt zumindest mittelbar mittels des Primär-Wärmetransportfluids, das mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erwärmt wurde, auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 100°C und 900°C, vorzugsweise auf eine Temperatur im Temperaturbereich wischen 750°C und 850°C erwärmt wird. Für AHSS (Advanced high Strength steels), speziell Dualphasen-, Complexphasen-, TRIP oder Q&P-Stähle findet eine Wärmebehandlung statt, mit dem Ziel bestimmte Phasenanteile der unterschiedlichen Tieftemperaturphasen von Stahl einzustellen (Austenit, Ferrit, Bainit, Martensit, Perlit, usw.). Hierzu wird das Material in einen Temperaturbereich erwärmt, in dem das Gefüge ganz oder teilweise als Austenit vorliegt und anschließend einem gezielten Kühlprozess unterworfen.For example, the method is designed in such a way that a metal-containing product is at least indirectly heated to a temperature in the temperature range between 100° C. and 900° C., preferably to a temperature in the temperature range between 750° C and 850°C. For AHSS (Advanced high Strength steels), especially dual-phase, complex-phase, TRIP or Q&P steels, heat treatment takes place with the aim of adjusting certain phase proportions of the different low-temperature phases of steel (austenite, ferrite, bainite, martensite, pearlite, etc. ). For this purpose, the material is heated to a temperature range in which the structure is wholly or partially austenite and then subjected to a targeted cooling process.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass ein metallhaltiges Produkt zumindest mittelbar mittels des Primär-Wärmetransportfluids, das mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erwärmt wurde, auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 100°C und 500°C, vorzugsweise auf eine Temperatur im Temperaturbereich wischen 450°C und 480°C erwärmt wird, bevor dieses einen Verarbeitungsschritt der Schmelztauchveredelung unterzogen wird. Stahl wird aus Korrosionsschutzgründen für viele weitere Anwendungen mit Zink beschichtet. In der Feuerverzinkung wird das Stahlband oder -stück in ein Bad mit flüssigem Zink getaucht. Nachdem das Stahlband bzw. das Stahlstück das Zinkbad verlassen hat, streifen Luftdüsen überschüssiges Zink ab. Das Zinkbad weist dabei Temperaturen von etwa 450 °C auf. Das entsprechend ausgebildete Verfahren weist den Vorteil auf, dass Beschichtungsfehler vermieden werden. Die Erfinder haben herausgefunden, dass das Stahlband hierzu eine Temperatur von etwa 470 °C beim Eintritt in das Zinkbad aufweisen soll, um eine gleichmäßige Beschichtung und Benetzung zu erwirken.For example, the method is designed in such a way that a metal-containing product is at least indirectly heated to a temperature in the temperature range between 100° C. and 500° C., preferably to a temperature in the temperature range between 450° C and 480°C before being subjected to a processing step of hot dip finishing. Steel is coated with zinc for many other applications to prevent corrosion. In hot-dip galvanizing, the steel strip or piece is immersed in a bath of liquid zinc. After the steel strip or piece of steel has left the zinc bath, air nozzles wipe off excess zinc. The zinc bath has temperatures of around 450 °C. The correspondingly designed method has the advantage that coating errors are avoided. The inventors have found that the steel strip should have a temperature of around 470° C. when it enters the zinc bath in order to achieve uniform coating and wetting.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass ein metallhaltiges Produkt, vorzugsweise ein Stahlprodukt zumindest mittelbar mittels des Primär-Wärmetransportfluids, das mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erwärmt wurde, auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 100°C und 750°C, vorzugsweise auf eine Temperatur im Temperaturbereich wischen 500°C und 750°C in beispielsweise einem Haubenglühofen erwärmt wird. Als Verarbeitungsschritt ist hier eine Rekristallisation des metallhaltigen Produkts zu verstehen. Beim Kaltwalzen verfestigt Stahl. Diese Verfestigung ist für die weitere Umformung nachteilig. Die Verfestigung wird durch eine Wärmebehandlung mit der durch konzentrierte Sonnenstrahlung gewonnenen Wärmeenergie behoben. Bei der Wärmebehandlung wird das Stahlband erwärmt, so dass die durch die Kaltumformung deformierten Körner rekristallisieren und eine neue Kornstruktur gebildet wird.For example, the method is designed in such a way that a metal-containing product, preferably a steel product, is heated at least indirectly by means of the primary heat transport fluid, which was heated by means of concentrated solar radiation, to a temperature in the temperature range between 100° C. and 750° C., preferably to a temperature in the temperature range is heated between 500°C and 750°C in, for example, a bell annealing furnace. A processing step here is a recrystallization of the metal-containing product. Steel hardens during cold rolling. This hardening is disadvantageous for further forming. The hardening is remedied by a heat treatment with the thermal energy obtained by concentrated solar radiation. During the heat treatment, the steel strip is heated so that the grains deformed by cold forming recrystallize and a new grain structure is formed.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass ein metallhaltiges Produkt, vorzugsweise ein Stahlprodukt (z.B. ein Stahlband) zumindest mittelbar mittels des Primär-Wärmetransportfluids, das mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erwärmt wurde, auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 0°C und 100°C, vorzugsweise auf eine Temperatur im Temperaturbereich wischen 70°C und 80°C erwärmt wird, bevor dieses elektrolytisch verzinkt oder verzinnt wird (Verarbeitungsschritt). Aus Gründen des Korrosionsschutzes wird Stahl verzinkt oder verzinnt. Hierzu wird beim elektrolytische Beschichtungsverfahren die Beschichtung durch elektrolytische Abscheidung aus einer Zink- bzw. Zinn-haltigen Lösung auf der Oberfläche abgeschieden. Zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit der Lösung sowie zur Einstellung geeigneter Temperaturfenster bzgl. der Löslichkeit der Metallionen wird eine erhöhte Badtemperatur angestrebt. Wenn kaltes Band in das Bad eintritt, führt dies aufgrund des hohen Massendurchsatzes zu einem Wärmebedarf. Dieser wird durch eine Vorwärmung des Bandes vermieden.For example, the method is designed in such a way that a metal-containing product, preferably a steel product (e.g. a steel strip) is at least indirectly heated to a temperature in the temperature range between 0° C. and 100° C. by means of the primary heat transport fluid, which was heated by means of concentrated solar radiation is heated to a temperature in the temperature range between 70°C and 80°C before it is electrolytically galvanized or tinned (processing step). For reasons of corrosion protection, steel is galvanized or tinned. For this purpose, in the electrolytic coating process, the coating is deposited on the surface by electrolytic deposition from a solution containing zinc or tin. In order to improve the electrical conductivity of the solution and to set a suitable temperature window with regard to the solubility of the metal ions, an increased bath temperature is sought. When cold strip enters the bath, it does so due to the high mass rate to a heat demand. This is avoided by preheating the strip.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass ein metallhaltiges Produkt, vorzugsweise ein Metallband (z.B. ein Aluminiumband oder ein Stahlband) zumindest mittelbar mittels des Primär-Wärmetransportfluids, das mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erwärmt wurde, auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 0°C und 300°C, vorzugsweise auf eine Temperatur im Temperaturbereich wischen 150°C und 250°C erwärmt wird, um einen auf der Oberfläche aufgebrachten Lack in einem beispielsweise Schwebebandofen zu trocknen. Metallbänder werden für verschiedene Anwendungszwecke mit organischen Lacken beschichtet, um das optische Erscheinungsbildes und/oder den Korrosionsschutz und/oder die elektrische Isolierung zu beeinflussen. Der Lack wird dabei in flüssigem Zustand auf das Band aufgebracht. Um eine saubere und gleichmäßige Lackoberfläche zu erhalten, muss der Lack trocknen bevor er das nächste Mal in Kontakt zu anderen Anlagenteilen (z.B. Umlenkrollen) tritt. Die erforderliche Wärmeenergie zur Erwärmung von Lack und Band wird zumindest mittelbar von dem Primär-Wärmetransportfluid zugeführt, welches mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erwärmt wurde. For example, the method is designed in such a way that a product containing metal, preferably a metal strip (e.g. an aluminum strip or a steel strip) is at least indirectly heated to a temperature in the temperature range between 0°C and 300° by means of the primary heat transport fluid, which has been heated by means of concentrated solar radiation C, preferably to a temperature in the temperature range between 150°C and 250°C, in order to dry a paint applied to the surface in, for example, a flotation oven. Metal strips are coated with organic paints for various purposes in order to influence the optical appearance and/or the corrosion protection and/or the electrical insulation. The paint is applied to the strip in a liquid state. In order to obtain a clean and even paint surface, the paint must dry before it next comes into contact with other system parts (e.g. deflection rollers). The thermal energy required to heat the paint and strip is supplied at least indirectly by the primary heat transport fluid, which has been heated by means of concentrated solar radiation.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass ein metallhaltiges Produkt, vorzugsweise ein Grobblech zumindest mittelbar mittels des Primär-Wärmetransportfluids, das mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erwärmt wurde, auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 0°C und 1000°C, vorzugsweise auf eine Temperatur im Temperaturbereich wischen 700°C und 1000°C erwärmt wird, beispielsweise in einer Wärmebehandlungslinie. Durch die Aufheizung finden Mikrostrukturprozesse statt. Anschließend wird durch gezielte Abkühlung ein gewünschtes Gefüge und damit die Gebrauchseigenschaften eingestellt.For example, the method is designed in such a way that a metal-containing product, preferably a heavy plate, is at least indirectly heated to a temperature in the temperature range between 0° C. and 1000° C., preferably to a temperature in the temperature range, by means of the primary heat transport fluid, which was heated by means of concentrated solar radiation between 700°C and 1000°C, for example in a heat treatment line. Microstructural processes take place as a result of the heating. A desired structure and thus the usage properties are then set by targeted cooling.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass ein metallhaltiges Produkt, vorzugsweise Aluminiumschrott zumindest mittelbar mittels des Primär-Wärmetransportfluids, das mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erwärmt wurde, auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 0°C und 600°C, vorzugsweise auf eine Temperatur im Temperaturbereich wischen 300°C und 600°C erwärmt wird, beispielsweise in einem Erwärmungs- und/oder in einem Schmelzofen. Aluminiumschrott muss vor der erneuten Bearbeitung bzw. Verarbeitung eingeschmolzen werden. Um den Energiebedarf des eigentlichen Einschmelzens zu reduzieren, wird der Schrott zumindest mittelbar mittels des Primär-Wärmetransportfluids vorgewärmt.For example, the method is designed in such a way that a product containing metal, preferably aluminum scrap, is at least indirectly wiped to a temperature in the temperature range between 0° C. and 600° C., preferably to a temperature in the temperature range, by means of the primary heat transport fluid, which was heated by means of concentrated solar radiation 300°C and 600°C, for example in a heating and/or in a melting furnace. Aluminum scrap must be melted down before it can be processed again. In order to reduce the energy requirement for the actual melting, the scrap is at least indirectly preheated by means of the primary heat transport fluid.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass ein metallhaltiges Produkt, vorzugsweise Aluminiumschrott zumindest mittelbar mittels des Primär-Wärmetransportfluids, das mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erwärmt wurde, auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 0°C und 750°C, vorzugsweise auf eine Temperatur im Temperaturbereich wischen 650°C und 750°C erwärmt wird, beispielsweise in einem Schmelzofen. Aluminiumschrott wird eingeschmolzen um wieder verarbeitbares Aluminium zu erzeugen.For example, the method is designed in such a way that a product containing metal, preferably aluminum scrap, is at least indirectly wiped to a temperature in the temperature range between 0° C. and 750° C., preferably to a temperature in the temperature range, by means of the primary heat transport fluid, which was heated by means of concentrated solar radiation 650°C and 750°C, for example in a melting furnace. Scrap aluminum is melted down to produce aluminum that can be reused.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass ein metallhaltiges Produkt, vorzugsweise ein Aluminium aufweisendes Halbzeug zumindest mittelbar mittels des Primär-Wärmetransportfluids, das mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erwärmt wurde, auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 100°C und 600°C, vorzugsweise auf eine Temperatur im Temperaturbereich wischen 500°C und 580°C erwärmt wird. Anschließend wird das metallhaltige Produkt umgeformt, beispielsweise gewalzt.For example, the method is designed in such a way that a metal-containing product, preferably a semi-finished product containing aluminum, is heated at least indirectly by means of the primary heat transport fluid, which was heated by means of concentrated solar radiation, to a temperature in the temperature range between 100° C. and 600° C., preferably to a temperature in the temperature range between 500°C and 580°C. The metal-containing product is then reshaped, for example rolled.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass ein metallhaltiges Produkt, vorzugsweise ein Aluminiumblock zumindest mittelbar mittels des Primär-Wärmetransportfluids, das mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erwärmt wurde, auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 0°C und 500°C, vorzugsweise auf eine Temperatur im Temperaturbereich wischen 450°C und 550°C erwärmt wird. Anschließend wird das metallhaltige Produkt, beispielsweise der Aluminiumblock, umgeformt, vorzugsweise stranggepresst.For example, the method is designed in such a way that a metal-containing product, preferably an aluminum block, is at least indirectly heated to a temperature in the temperature range between 0° C. and 500° C., preferably to a temperature in the temperature range, by means of the primary heat transport fluid, which was heated by means of concentrated solar radiation between 450°C and 550°C. The metal-containing product, for example the aluminum block, is then reshaped, preferably extruded.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass ein metallhaltiges Produkt, vorzugsweise ein Aluminiumprodukt zumindest mittelbar mittels des Primär-Wärmetransportfluids, das mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erwärmt wurde, auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 0°C und 500°C, vorzugsweise auf eine Temperatur im Temperaturbereich wischen 350°C und 450°C erwärmt wird. Das metallhaltige Produkt, vorzugsweise das Aluminiumprodukt wird in einem Ofen vorzugsweise berührungslos geführt. Während und nach der Wärmebehandlung werden Kaltverfestigungen aufgehoben und/oder Legierungsbestandteile gelöst und/oder Ausscheidungsbildung gezielt gefördert. Somit wird das Gefüge des Aluminiumprodukts gezielt beeinflusst.For example, the method is designed in such a way that a metal-containing product, preferably an aluminum product, is at least indirectly heated to a temperature in the temperature range between 0° C. and 500° C., preferably to a temperature in the temperature range, by means of the primary heat transport fluid, which was heated by means of concentrated solar radiation between 350°C and 450°C. The metal-containing product, preferably the aluminum product, is guided in a furnace, preferably without contact. During and after the heat treatment, strain hardening is eliminated and/or alloying components are dissolved and/or the formation of precipitates is promoted in a targeted manner. In this way, the structure of the aluminum product is specifically influenced.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass ein metallhaltiges Produkt, vorzugsweise Kupferkies zumindest mittelbar mittels des Primär-Wärmetransportfluids, das mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erwärmt wurde, auf eine Temperatur im Temperaturbereich zwischen 0°C und 1300°C, vorzugsweise auf eine Temperatur im Temperaturbereich wischen 1100°C und 1200°C erwärmt wird. Währenddessen findest eine Umwandlung zu Kupferstein statt. Kupfererz wird mit Sauerstoff in Kupferstein umgewandelt um weiter verarbeitet werden zu können. Hierfür wird das noch eisenhaltige Erz geröstet wobei das unedlere Eisen als Oxid abgetrennt wird und Kupfersulfid übrigbleibt. Dieses kann dann reduziert und weiterveredelt werden.For example, the method is designed in such a way that a metal-containing product, preferably copper pyrite, is at least indirectly heated to a temperature in the temperature range between 0° C. and 1300° C., preferably to a temperature in the temperature range, by means of the primary heat transport fluid, which has been heated by means of concentrated solar radiation is heated between 1100°C and 1200°C. Meanwhile, a conversion to copperstone takes place. Copper ore is converted into copper matte with oxygen so that it can be further processed. For this purpose, the ore that still contains iron is roasted, whereby the less noble iron is separated as an oxide and copper sulphide remains. This can then be reduced and further refined.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass beim Verfahrensschritt des Übertragens der Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids auf das metallhaltige Produkt die Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids vor der Übertragung auf das metallhaltige Produkt nicht in elektrische Energie umgewandelt wird.For example, the method is designed such that in the method step of transferring the thermal energy of the primary heat transport fluid to the metal-containing product, the thermal energy of the primary heat-transport fluid is not converted into electrical energy before being transferred to the metal-containing product.

Folglich wird die (konzentrierte) Sonnenstrahlung vor Erwärmung des metallhaltigen Produkts nicht in elektrische Energie (z.B. mittels Solarzellen) umgewandelt. Ferner wird auch die Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids nicht in elektrische Energie umgewandelt (beispielsweise mittels eines Generators), um anschließend eine Erwärmungseinrichtung mit der elektrischen Energie zu versorgen.As a result, the (concentrated) solar radiation is not converted into electrical energy (e.g. by means of solar cells) before the metal-containing product is heated. Furthermore, the heat energy of the primary heat transport fluid is not converted into electrical energy (for example by means of a generator) in order to then supply a heating device with the electrical energy.

Das entsprechend ausgebildete Verfahren weist den Vorteil auf, dass das Primär-Wärmetransportfluid effizienter durch die konzentrierte Sonnenstrahlung erwärmt wird. Folglich wird auch das zu erwärmende metallhaltige Produkt effizienter erwärmt, so dass mittels der zur Verfügung stehenden konzentrierten Sonnenstrahlung eine größere Menge an metallhaltigem Produkt erwärmt werden kann.The correspondingly designed method has the advantage that the primary heat transport fluid is heated more efficiently by the concentrated solar radiation. Consequently, the metal-containing product to be heated is also heated more efficiently, so that a larger quantity of metal-containing product can be heated by means of the available concentrated solar radiation.

Weiter beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass ein Teilstrom des Primär-Wärmetransportfluids zur Erzeugung von elektrischer Energie abgezweigt wird, wobei die elektrische Energie beispielsweise mittels eines Generators erzeugt wird. Diese elektrische Energie kann zur Versorgung einzelner Anlagenteile eines Verarbeitungssystems mit elektrischer Energie verwendet werden.Furthermore, for example, the method is designed in such a way that a partial flow of the primary heat transport fluid is diverted to generate electrical energy, with the electrical energy being generated, for example, by means of a generator. This electrical energy can be used to supply electrical energy to individual plant parts of a processing system.

Vorzugsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass innerhalb eines vorbestimmten Erwärmungszeitraums vor dem Verarbeiten des metallhaltigen Produkts ausschließlich mittels konzentrierter Sonnenstrahlung gewonnene Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids auf das metallhaltige Produkt übertragen wird.The method is preferably designed in such a way that within a predetermined heating period before the metal-containing product is processed, thermal energy of the primary heat transport fluid obtained exclusively by means of concentrated solar radiation is transferred to the metal-containing product.

Vorzugsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass als Primär-Wärmetransportfluid zumindest ein Gas verwendet wird, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kohlendioxid, Wasserdampf, Methan, Ammoniak, Kohlenmonoxid, Schwefeldioxid, Schwefeltrioxid, Salzsäure, Stickstoffmonooxid, Stickstoffdioxid, Stickstoff, Luft und Mischungen davon.The method is preferably designed in such a way that at least one gas selected from the group consisting of carbon dioxide, steam, methane, ammonia, carbon monoxide, sulfur dioxide, sulfur trioxide, hydrochloric acid, nitrogen monoxide, nitrogen dioxide, nitrogen, air and mixtures thereof is used as the primary heat transport fluid .

Es ist auch möglich, dass das Primär-Wärmetransportfluid eine Salzschmelze aufweist oder eine Salzschmelze ist, wobei die Salzschmelze beispielsweise NaNO3 und/oder KNO3 aufweist. Weiter vorzugsweise weist das Primär-Wärmetransportfluid eine Metallschmelze auf oder ist eine Metallschmelze. Beispielsweise weist die Metallschmelze Zinn und/oder Zink und/oder Aluminium und/oder Blei auf.It is also possible for the primary heat transport fluid to have or be a molten salt, with the molten salt having NaNO 3 and/or KNO 3 , for example. More preferably, the primary heat transfer fluid has a molten metal or is a molten metal. For example, the molten metal contains tin and/or zinc and/or aluminum and/or lead.

Vorzugsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass das Erwärmen des Primär-Wärmetransportfluids unmittelbar in einer von konzentrierter Sonnenstrahlung beschienenen Fluiderwärmungseinrichtung einer Solarthermieanlage erwärmt wird.The method is preferably designed in such a way that the heating of the primary heat transport fluid is heated directly in a fluid heating device of a solar thermal system that is exposed to concentrated solar radiation.

Beispielsweise strömt das Primär-Wärmetransportfluid durch die Fluiderwärmungseinrichtung, in die die von Reflektoren reflektierte Sonnenstrahlung konzentriert wird. Dabei wechselwirkt das Primär-Wärmetransportfluid unmittelbar mit der konzentrierten Sonnenstrahlung und wird von dieser erwärmt.For example, the primary heat transport fluid flows through the fluid heating device, in which the solar radiation reflected by reflectors is concentrated. The primary heat transport fluid interacts directly with the concentrated solar radiation and is heated by it.

Vorzugsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass ein Primär-Wärmetransportfluid verwendet wird, welches keine Festkörperbestandteile, insbesondere keine Keramikbestandteile aufweist.The method is preferably designed in such a way that a primary heat transport fluid is used which has no solid components, in particular no ceramic components.

Als Primär-Wärmetransportfluid kann beispielsweise ein Gas verwendet werden. Ein Primär-Wärmetransportfluid ohne Festkörperbestandteile weist den Vorteil auf, dass eine Transportvorrichtung (z.B. Rohre bzw. ein Rohrsystem) zum Transport des Wärmetransportfluids einem geringeren Verschleiß ausgesetzt ist. Ferner können sich keine Festkörperbestandteile in Bereichen der Transportvorrichtung ablagern, in denen kleinere Transportgeschwindigkeiten des Wärmetransportfluids vorliegen.A gas, for example, can be used as the primary heat transport fluid. A primary heat transport fluid without solid components has the advantage that a transport device (e.g. pipes or a pipe system) for transporting the heat transport fluid is exposed to less wear. Furthermore, no solid components can be deposited in areas of the transport device in which there are lower transport speeds of the heat transport fluid.

Es ist insbesondere besonders vorteilhaft, wenn das Primär-Wärmetransportfluid keine Keramikbestandteile, insbesondere kein Keramikpulver transportiert. Denn Keramikbestandteile führen zu einem besonders hohen Verschleiß der Transportvorrichtung.In particular, it is particularly advantageous if the primary heat transport fluid does not transport any ceramic components, in particular no ceramic powder. Because ceramic components lead to a particularly high wear of the transport device.

Vorzugsweise weist das Verfahren einen Verfahrensschritt des Übertragens von Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids auf eine Wärmespeichereinrichtung und ein Verfahrensschritt des Übertragens von Wärmeenergie der Wärmespeichereinrichtung auf das metallhaltige Produkt auf.The method preferably has a method step of transferring thermal energy of the primary heat transport fluid to a heat storage device and a method step of transferring thermal energy of the heat storage device to the metal-containing product.

Das entsprechend ausgebildete Verfahren weist den Vorteil auf, dass die Wärmeenergie, die mittels der konzentrierten Sonnenstrahlung gewonnen wird, auch in Zeitperioden verwendet werden kann, in denen keine oder eine vergleichsweise geringere Sonnenstrahlung zur Verfügung steht. Somit ist eine gleichmäßigere Erwärmung des metallhaltigen Produkts ermöglicht.The correspondingly trained method has the advantage that the thermal energy that won by means of the concentrated solar radiation NEN, can also be used in periods of time when no or comparatively little solar radiation is available. This enables the metal-containing product to be heated more evenly.

Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass zum Übertragen von Wärmeenergie der Wärmespeichereinrichtung auf das metallhaltige Produkt das Primär-Wärmetransportfluid verwendet wird.For example, the method is designed in such a way that the primary heat transport fluid is used to transfer heat energy from the heat storage device to the metal-containing product.

Als Wärmespeichereinrichtung kann beispielsweise ein Reservoir des Primär-Wärmetransportfluids dienen. Ferner kann beispielsweise ein sich von dem Primär-Wärmetransportfluid unterscheidendes Wärmetransportfluid (beispielsweise eine Salzschmelze, beispielsweise NaNO3 und/oder KNO3 aufweisend) als Wärmespeichereinrichtung verwendet werden. Ferner kann beispielsweise ein Festkörper als Wärmespeichereinrichtung verwendet werden. Hinsichtlich der Ausgestaltung des Festkörpers bestehen keine Einschränkungen. Der Festkörper kann beispielsweise Steine und/oder Beton und/oder Metallkörper oder dergleichen aufweisen.A reservoir of the primary heat transport fluid, for example, can serve as the heat storage device. Furthermore, for example, a heat transport fluid that differs from the primary heat transport fluid (for example a molten salt, for example containing NaNO 3 and/or KNO 3 ) can be used as a heat storage device. Furthermore, for example, a solid body can be used as the heat storage device. There are no restrictions with regard to the configuration of the solid body. The solid body can have, for example, stones and/or concrete and/or metal bodies or the like.

Ferner ist es auch im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids auf ein Sekundär-Wärmetransportfluid und/oder auf ein Tertiär-Wärmetransportfluid übertragen wird, wobei anschließend Wärmeenergie des Sekundär-Wärmetransportfluids und/oder des Tertiär-Wärmetransportfluids auf eine Wärmespeichereinrichtung übertragen wird. Somit wird die Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids mittelbar auf die Wärmespeichereinrichtung übertragen.Furthermore, it is also within the meaning of the method according to the invention that thermal energy of the primary heat transport fluid is transferred to a secondary heat transport fluid and/or a tertiary heat transport fluid, with thermal energy of the secondary heat transport fluid and/or the tertiary heat transport fluid then being transferred to a heat storage device becomes. The heat energy of the primary heat transport fluid is thus transferred indirectly to the heat storage device.

Als Wärmespeichereinrichtung kann auch ein Winderhitzer eines Hochofens ausgebildet sein. Ein entsprechend ausgebildetes Verfahren ermöglicht eine erhebliche Reduktion von Kohlendioxidemissionen im Hochofenprozess.A hot blast stove of a blast furnace can also be designed as a heat storage device. A correspondingly designed process enables a significant reduction in carbon dioxide emissions in the blast furnace process.

Vorzugsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass die Übertragung von Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids auf die Wärmespeichereinrichtung in einem anderen Zeitfenster als die Übertragung von Wärmeenergie der Wärmespeichereinrichtung auf das metallische Produkt erfolgt. Beispielsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass die Übertragung von Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids auf die Wärmespeichereinrichtung zeitlich vor der Übertragung von Wärmeenergie der Wärmespeichereinrichtung auf das metallische Produkt erfolgt.The method is preferably designed in such a way that the transfer of thermal energy from the primary heat transport fluid to the heat storage device takes place in a different time window than the transfer of thermal energy from the heat storage device to the metallic product. For example, the method is designed in such a way that the transfer of thermal energy from the primary heat transport fluid to the heat storage device takes place before the transfer of thermal energy from the heat storage device to the metallic product.

Vorzugsweise weist das Verfahren einen Verfahrensschritt des Übertragens von Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids auf ein Sekundär-Wärmetransportfluid in einer Wärmetauschereinrichtung und einen Verfahrensschritt des Übertragens von Wärmeenergie des Sekundär-Wärmetransportfluids auf das metallhaltige Produkt in einer Erwärmungseinrichtung auf.Preferably, the method comprises a step of transferring thermal energy of the primary heat transfer fluid to a secondary heat transfer fluid in a heat exchanger device and a step of transferring thermal energy of the secondary heat transfer fluid to the metal-containing product in a heating device.

Das entsprechend ausgebildete Verfahren weist den Vorteil auf, dass die Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids für metallhaltige Produkte, die für die weitere Verarbeitung auf eine bedeutend niedrigere Temperatur als eine Temperatur des Primär-Wärmetransportfluids erwärmt werden sollen, verbessert nutzbar ist. Denn die Temperatur des Sekundär-Wärmetransportfluids ist niedriger als die Temperatur des Primär-Wärmetransportfluids.The correspondingly designed method has the advantage that the thermal energy of the primary heat transport fluid can be used better for metal-containing products that are to be heated to a significantly lower temperature than a temperature of the primary heat transport fluid for further processing. Because the temperature of the secondary heat transfer fluid is lower than the temperature of the primary heat transfer fluid.

Wie bereits oben beschrieben kann die Wärmespeichereinrichtung mittels des Sekundär-Wärmetransportfluids erwärmt werden. Ferner ist es auch möglich, dass eine erste Wärmespeichereinrichtung mittels des Primär-Wärmetransportfluids und eine zweite Wärmespeichereinrichtung mittels des Sekundär-Wärmetransportfluids erwärmt wird. Folglich wäre die erste Wärmespeichereinrichtung in einem Primär-Fluidkreislauf und die zweite Wärmespeichereinrichtung in einem Sekundär-Fluidkreislauf angeordnet. As already described above, the heat storage device can be heated by means of the secondary heat transport fluid. Furthermore, it is also possible for a first heat storage device to be heated by means of the primary heat transport fluid and for a second heat storage device to be heated by means of the secondary heat transport fluid. Consequently, the first heat storage device would be arranged in a primary fluid circuit and the second heat storage device in a secondary fluid circuit.

Beispielsweise weist das Sekundär-Wärmetransportfluid eine Salzschmelze auf oder ist eine Salzschmelze, wobei die Salzschmelze beispielsweise NaNO3 und/oder KNO3 aufweist. Weiter vorzugsweise weist das Sekundär-Wärmetransportfluid eine Metallschmelze auf oder ist eine Metallschmelze. Beispielsweise weist die Metallschmelze Zinn und/oder Zink und/oder Aluminium und/oder Blei auf.For example, the secondary heat transport fluid has a salt melt or is a salt melt, the salt melt having NaNO 3 and/or KNO 3 , for example. More preferably, the secondary heat transfer fluid has a molten metal or is a molten metal. For example, the molten metal contains tin and/or zinc and/or aluminum and/or lead.

Vorzugsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass als Sekundär-Wärmetransportfluid ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen Wärmekapazität größer ist als die Wärmekapazität des Primär-Wärmetransportfluids.The method is preferably designed in such a way that a heat transport fluid is used as the secondary heat transport fluid, the heat capacity of which is greater than the heat capacity of the primary heat transport fluid.

Das entsprechend ausgebildete Verfahren weist den Vorteil auf, dass die mittels konzentrierter Sonnenstrahlung gewonnene Wärmeenergie über größere Distanzen mit geringeren Wärmeverlusten zu einer Erwärmungseinrichtung, mittels der das metallhaltige Produkt erwärmt werden soll, transportierbar ist.The correspondingly designed method has the advantage that the thermal energy obtained by means of concentrated solar radiation can be transported over greater distances with lower heat losses to a heating device by means of which the metal-containing product is to be heated.

Vorzugsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass als Sekundär-Wärmetransportfluid ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen spezifische Wärmekapazität größer ist als die spezifische Wärmekapazität des Primär-Wärmetransportfluids.The method is preferably designed in such a way that a heat transport fluid is used as the secondary heat transport fluid, the specific heat capacity of which is greater than the specific heat capacity of the primary heat transport fluid.

Vorzugsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass als Sekundär-Wärmetransportfluid ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen Dichte größer ist als die Dichte des Primär-Wärmetransportfluids.The method is preferably designed in such a way that a heat transfer fluid is used as the secondary heat transfer fluid, the density of which is greater than the density of the primary heat transfer fluid.

Vorzugsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass als Sekundär-Wärmetransportfluid ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen Produkt aus spezifischer Wärmekapazität und Dichte größer ist als das Produkt der spezifischen Wärmekapazität und Dichte des Primär-Wärmetransportfluids.The method is preferably designed in such a way that a heat transfer fluid is used as the secondary heat transfer fluid whose product of specific heat capacity and density is greater than the product of the specific heat capacity and density of the primary heat transfer fluid.

Unter der Dichte der jeweiligen Wärmetransportfluide ist deren Masse pro Volumeneinheit zu verstehen.The density of the respective heat transport fluid is to be understood as meaning its mass per unit volume.

Vorzugsweise weist das Verfahren einen Verfahrensschritt des Übertragens von Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids auf ein zweites Sekundär-Wärmetransportfluid in einer zweiten Wärmetauschereinrichtung auf, die parallel zur Wärmetauschereinrichtung eingerichtet ist, so dass parallel Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids auf das Sekundär-Wärmetransportfluid und das zweite Sekundär-Wärmetransportfluid übertragen wird. Ferner weist das Verfahren einen Verfahrensschritt des Übertragens von Wärmeenergie des zweiten Sekundär-Wärmetransportfluids auf ein zweites metallhaltiges Produkt in einer zweiten Erwärmungseinrichtung auf.The method preferably has a method step of transferring thermal energy of the primary heat transport fluid to a second secondary heat transport fluid in a second heat exchanger device, which is set up parallel to the heat exchanger device, so that thermal energy of the primary heat transport fluid is transferred in parallel to the secondary heat transport fluid and the second secondary -Heat transport fluid is transferred. Furthermore, the method has a method step of transferring thermal energy of the second secondary heat transport fluid to a second metal-containing product in a second heating device.

Das entsprechend ausgebildete Verfahren weist den Vorteil auf, dass parallel unterschiedliche metallhaltige Produkte auch auf unterschiedliche Temperaturen vor deren Verarbeitung erwärmt werden können. Somit ermöglicht das entsprechend ausgebildete Verfahren eine erhöhte Flexibilität.The correspondingly designed method has the advantage that different metal-containing products can also be heated to different temperatures in parallel before they are processed. The correspondingly designed method thus enables increased flexibility.

Beispielsweise weist das zweite Sekundär-Wärmetransportfluid eine Salzschmelze auf oder ist eine Salzschmelze, wobei die Salzschmelze beispielsweise NaNO3 und/oder KNO3 aufweist. Weiter vorzugsweise weist das zweite Sekundär-Wärmetransportfluid eine Metallschmelze auf oder ist eine Metallschmelze. Beispielsweise weist die Metallschmelze Zinn und/oder Zink und/oder Aluminium und/oder Blei auf.For example, the second secondary heat transport fluid has a salt melt or is a salt melt, the salt melt having NaNO 3 and/or KNO 3 , for example. More preferably, the second secondary heat transfer fluid has a molten metal or is a molten metal. For example, the molten metal contains tin and/or zinc and/or aluminum and/or lead.

In jedem der Fluidkreisläufe, also im Primär-Fluidkreislauf und in jedem der Sekundär-Fluidkreisläufe kann eine Wärmespeichereinrichtung wie oben beschrieben angeordnet sein.A heat storage device as described above can be arranged in each of the fluid circuits, ie in the primary fluid circuit and in each of the secondary fluid circuits.

Vorzugsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass als zweites Sekundär-Wärmetransportfluid ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen Wärmekapazität größer ist als die Wärmekapazität des Primär-Wärmetransportfluids.The method is preferably designed in such a way that a heat transport fluid is used as the second secondary heat transport fluid, the heat capacity of which is greater than the heat capacity of the primary heat transport fluid.

Vorzugsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass als zweites Sekundär-Wärmetransportfluid ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen spezifische Wärmekapazität größer ist als die spezifische Wärmekapazität des Primär-Wärmetransportfluids.The method is preferably designed in such a way that a heat transfer fluid is used as the second secondary heat transfer fluid, the specific heat capacity of which is greater than the specific heat capacity of the primary heat transfer fluid.

Vorzugsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass als zweites Sekundär-Wärmetransportfluid ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen Dichte größer ist als die Dichte des Primär-Wärmetransportfluids.The method is preferably designed in such a way that a heat transport fluid is used as the second secondary heat transport fluid, the density of which is greater than the density of the primary heat transport fluid.

Vorzugsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass als zweites Sekundär-Wärmetransportfluid ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen Produkt aus spezifischer Wärmekapazität und Dichte größer ist als das Produkt der spezifischen Wärmekapazität und Dichte des Primär-Wärmetransportfluids.The method is preferably designed such that a heat transfer fluid is used as the second secondary heat transfer fluid whose product of specific heat capacity and density is greater than the product of the specific heat capacity and density of the primary heat transfer fluid.

Vorzugsweise weist das Verfahren einen Verfahrensschritt des Transportierens des Primär-Wärmetransportfluids zu der Wärmetauschereinrichtung über eine erste Wegstrecke auf, wobei in der Wärmetauschereinrichtung Wärmeenergie von dem Primär-Wärmetransportfluid auf das Sekundär-Wärmetransportfluid übertragen wird. Ferner weist das Verfahren einen Verfahrensschritt des Transportierens des Sekundär-Wärmetransportfluids zu der Erwärmungseinrichtung über eine zweite Wegstrecke auf, die größer als die erste Wegstrecke ist, wobei in der Erwärmungseinrichtung Wärmeenergie von dem Sekundär-Wärmetransportfluid auf das metallische Produkt übertragen wird.The method preferably has a method step of transporting the primary heat transport fluid to the heat exchanger device over a first route, thermal energy being transferred from the primary heat transport fluid to the secondary heat transport fluid in the heat exchanger device. The method further includes a step of transporting the secondary heat transfer fluid to the heating device over a second distance that is greater than the first distance, wherein thermal energy is transferred from the secondary heat transfer fluid to the metallic product in the heating device.

Das entsprechend ausgebildete Verfahren ermöglicht einen effizienten Transport der mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erzeugten Wärmeenergie mit geringen Wärmeenergieverlusten über eine große Distanz. Folglich ermöglicht das entsprechend ausgebildete Verfahren, dass eine Fluiderwärmungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein Primär-Wärmetransportfluid mittels konzentrierter Sonnenstrahlung zu erwärmen, einen größeren Abstand zu der Erwärmungseinrichtung, in der das metallhaltige Produkt mittels der durch konzentrierte Sonnenstrahlung gewonnenen Energie erwärmt wird, aufweisen kann.The correspondingly designed method enables efficient transport of the thermal energy generated by means of concentrated solar radiation over a large distance with low thermal energy losses. Consequently, the correspondingly designed method enables a fluid heating device, which is designed to heat a primary heat transport fluid by means of concentrated solar radiation, to be at a greater distance from the heating device in which the metal-containing product is heated by means of the energy obtained from concentrated solar radiation .

Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die konzentrierte Sonnenstrahlung einer Solarthermieanlage zum Erwärmen des Primär-Wärmetransportfluids verwendet wird. Ein Solarturmkraftwerk weist eine Fluiderwärmungseinrichtung auf, die auf einem Turmbauwerk angeordnet ist. Die Fluiderwärmungseinrichtung wird auch als Receiver und/oder als Absorberstation und/oder als Brennkammer bezeichnet. Unterhalb der Fluiderwärmungseinrichtung sind eine Vielzahl von Reflektoreinrichtungen angeordnet, die auch als Heliostaten bezeichnet werden, mittels denen die Sonnenstrahlung auf die Fluiderwärmungseinrichtung reflektiert wird. Die Reflektoreinrichtungen belegen eine große Fläche um das Turmbauwerk herum, so dass eine Erwärmungseinrichtung zum Erwärmen des metallhaltigen Produkts üblicherweise außerhalb einer Fläche, in der die Reflektoreinrichtungen angeordnet sind, platziert werden kann. Folglich ermöglicht das beschriebene Verfahren eine Vergrößerung des Abstandes Fluiderwärmungseinrichtung zu der Erwärmungseinrichtung zum Erwärmen des metallhaltigen Produkts.This is particularly advantageous when the concentrated solar radiation from a solar thermal system is used to heat the primary heat transfer fluid. A solar tower power plant has a fluid heating device that is arranged on a tower structure. The fluid heating device is also referred to as a receiver and/or as an absorber station and/or as a combustion chamber. A large number of reflector devices are arranged below the fluid heating device net, which are also referred to as heliostats, by means of which the solar radiation is reflected onto the fluid heating device. The reflector devices occupy a large area around the tower structure, so that a heating device for heating the metalliferous product can usually be placed outside an area in which the reflector devices are arranged. Consequently, the method described enables the distance between the fluid heating device and the heating device for heating the metal-containing product to be increased.

Vorzugsweise ist die erste Wegstrecke kürzer als 1000 Meter. Weiter vorzugsweise ist die erste Wegstrecke kürzer als 800 Meter. Weiter vorzugsweise ist die erste Wegstrecke kürzer als 600 Meter. Weiter vorzugsweise ist die erste Wegstrecke kürzer als 400 Meter. Weiter vorzugsweise ist die erste Wegstrecke kürzer als 200 Meter.The first distance is preferably shorter than 1000 meters. More preferably, the first distance is shorter than 800 meters. More preferably, the first distance is shorter than 600 meters. More preferably, the first distance is shorter than 400 meters. More preferably, the first distance is shorter than 200 meters.

Vorzugsweise beträgt die erste Wegstrecke zwischen 100 Meter und 1000 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die erste Wegstrecke zwischen 110 Meter und 900 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die erste Wegstrecke zwischen 120 Meter und 800 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die erste Wegstrecke zwischen 130 Meter und 700 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die erste Wegstrecke zwischen 140 Meter und 600 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die erste Wegstrecke zwischen 150 Meter und 500 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die erste Wegstrecke zwischen 160 Meter und 400 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die erste Wegstrecke zwischen 170 Meter und 300 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die erste Wegstrecke zwischen 180 Meter und 200 Meter.The first distance is preferably between 100 meters and 1000 meters. More preferably, the first distance is between 110 meters and 900 meters. More preferably, the first distance is between 120 meters and 800 meters. More preferably, the first distance is between 130 meters and 700 meters. More preferably, the first distance is between 140 meters and 600 meters. More preferably, the first distance is between 150 meters and 500 meters. More preferably, the first distance is between 160 meters and 400 meters. More preferably, the first distance is between 170 meters and 300 meters. More preferably, the first distance is between 180 meters and 200 meters.

Vorzugsweise weist das Verfahren einen Verfahrensschritt des Transportierens des Primär-Wärmetransportfluids zu der zweiten Wärmetauschereinrichtung über eine dritte Wegstrecke auf, wobei in der zweiten Wärmetauschereinrichtung Wärmeenergie von dem Primär-Wärmetransportfluid auf das zweite Sekundär-Wärmetransportfluid übertragen wird. Ferner weist das Verfahren einen Verfahrensschritt des Transportierens des zweiten Sekundär-Wärmetransportfluids zu der Erwärmungseinrichtung über eine vierte Wegstrecke auf, die größer als die dritte Wegstrecke ist, wobei in der Erwärmungseinrichtung Wärmeenergie von dem zweiten Sekundär-Wärmetransportfluid auf das zweite metallhaltige Produkt übertragen wird.The method preferably has a method step of transporting the primary heat transport fluid to the second heat exchanger device via a third route, thermal energy being transferred from the primary heat transport fluid to the second secondary heat transport fluid in the second heat exchanger device. Furthermore, the method has a step of transporting the second secondary heat transport fluid to the heating device over a fourth path that is greater than the third path, wherein thermal energy is transferred from the second secondary heat transport fluid to the second metal-containing product in the heating device.

Das entsprechend ausgebildete Verfahren ermöglicht einen effizienten Transport der mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erzeugten Wärmeenergie mit geringen Wärmeenergieverlusten über eine große Distanz. Folglich ermöglicht das entsprechend ausgebildete Verfahren, dass eine Fluiderwärmungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein Primär-Wärmetransportfluid mittels konzentrierter Sonnenstrahlung zu erwärmen, einen größeren Abstand zu der Erwärmungseinrichtung, in der das metallhaltige Produkt mittels der durch konzentrierte Sonnenstrahlung gewonnenen Energie erwärmt wird, aufweisen kann.The correspondingly designed method enables efficient transport of the thermal energy generated by means of concentrated solar radiation over a large distance with low thermal energy losses. Consequently, the correspondingly designed method enables a fluid heating device, which is designed to heat a primary heat transport fluid by means of concentrated solar radiation, to be at a greater distance from the heating device in which the metal-containing product is heated by means of the energy obtained from concentrated solar radiation .

Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die konzentrierte Sonnenstrahlung einer Solarthermieanlage zum Erwärmen des Primär-Wärmetransportfluids verwendet wird. Eine Solarthermieanlage weist eine Fluiderwärmungseinrichtung auf, die auf einem Turmbauwerk angeordnet ist. Die Fluiderwärmungseinrichtung wird auch als Receiver und/oder als Absorberstation und/oder als Brennkammer bezeichnet. Unterhalb der Fluiderwärmungseinrichtung sind eine Vielzahl von Reflektoreinrichtungen angeordnet, die auch als Heliostaten bezeichnet werden, mittels denen die Sonnenstrahlung auf die Fluiderwärmungseinrichtung reflektiert wird. Die Reflektoreinrichtungen belegen eine große Fläche um das Turmbauwerk herum, so dass eine Erwärmungseinrichtung zum Erwärmen des metallhaltigen Produkts üblicherweise außerhalb einer Fläche, in der die Reflektoreinrichtungen angeordnet sind, platziert werden kann. Folglich ermöglicht das beschriebene Verfahren eine Vergrößerung des Abstandes Fluiderwärmungseinrichtung zu der Erwärmungseinrichtung zum Erwärmen des metallhaltigen Produkts.This is particularly advantageous when the concentrated solar radiation from a solar thermal system is used to heat the primary heat transfer fluid. A solar thermal system has a fluid heating device that is arranged on a tower structure. The fluid heating device is also referred to as a receiver and/or as an absorber station and/or as a combustion chamber. Below the fluid heating device, a large number of reflector devices are arranged, which are also referred to as heliostats, by means of which the solar radiation is reflected onto the fluid heating device. The reflector devices occupy a large area around the tower structure, so that a heating device for heating the metalliferous product can usually be placed outside an area in which the reflector devices are arranged. Consequently, the method described enables the distance between the fluid heating device and the heating device for heating the metal-containing product to be increased.

Vorzugsweise ist die dritte Wegstrecke kürzer als 1000 Meter. Weiter vorzugsweise ist die dritte Wegstrecke kürzer als 800 Meter. Weiter vorzugsweise ist die dritte Wegstrecke kürzer als 600 Meter. Weiter vorzugsweise ist die dritte Wegstrecke kürzer als 400 Meter. Weiter vorzugsweise ist die dritte Wegstrecke kürzer als 200 Meter.The third distance is preferably shorter than 1000 meters. More preferably, the third distance is shorter than 800 meters. More preferably, the third distance is shorter than 600 meters. More preferably, the third distance is shorter than 400 meters. More preferably, the third distance is shorter than 200 meters.

Vorzugsweise beträgt die dritte Wegstrecke zwischen 100 Meter und 1000 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die dritte Wegstrecke zwischen 110 Meter und 900 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die dritte Wegstrecke zwischen 120 Meter und 800 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die dritte Wegstrecke zwischen 130 Meter und 700 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die dritte Wegstrecke zwischen 140 Meter, und 600 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die dritte Wegstrecke zwischen 150 Meter und 500 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die dritte Wegstrecke zwischen 160 Meter und 400 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die dritte Wegstrecke zwischen 170 Meter und 300 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die dritte Wegstrecke zwischen 180 Meter und 200 Meter.The third distance is preferably between 100 meters and 1000 meters. More preferably, the third distance is between 110 meters and 900 meters. More preferably, the third distance is between 120 meters and 800 meters. More preferably, the third distance is between 130 meters and 700 meters. More preferably, the third distance is between 140 meters and 600 meters. More preferably, the third distance is between 150 meters and 500 meters. More preferably, the third distance is between 160 meters and 400 meters. More preferably, the third distance is between 170 meters and 300 meters. More preferably, the third distance is between 180 meters and 200 meters.

Vorzugsweise weist das Verfahren einen Verfahrensschritt des Übertragens von Wärmeenergie des Sekundär-Wärmetransportfluids auf ein Tertiär-Wärmetransportfluid in einer dritten Wärmetauschereinrichtung und einen Verfahrensschritt des Übertragens von Wärmeenergie des Tertiär-Wärmetransportfluids auf das metallhaltige Produkt in einer dritten Erwärmungseinrichtung.Preferably, the method includes a step of transferring thermal energy from the secondary heat transfer fluid to a tertiary heat transfer fluid in a third heat exchanger device and a method step of transferring thermal energy of the tertiary heat transport fluid to the metal-containing product in a third heating device.

Beispielsweise wird als Tertiär-Wärmetransportfluid ein Gas verwendet, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kohlendioxid, Wasserdampf, Methan, Ammoniak, Kohlenmonoxid, Schwefeldioxid, Schwefeltrioxid, Salzsäure, Stickstoffmonooxid, Stickstoffdioxid, Stickstoff, Luft und Mischungen davon.For example, a gas selected from the group consisting of carbon dioxide, water vapor, methane, ammonia, carbon monoxide, sulfur dioxide, sulfur trioxide, hydrochloric acid, nitrogen monoxide, nitrogen dioxide, nitrogen, air and mixtures thereof is used as the tertiary heat transport fluid.

Beispielsweise weist das Tertiär-Wärmetransportfluid eine Salzschmelze auf oder ist eine Salzschmelze, beispielsweise NaNO3 und/oder KNO3 aufweisend.For example, the tertiary heat transport fluid has a molten salt or is a molten salt, for example containing NaNO 3 and/or KNO 3 .

Weiter vorzugsweise weist das Tertiär-Wärmetransportfluid eine Metallschmelze auf oder ist eine Metallschmelze. Beispielsweise weist die Metallschmelze Zinn und/oder Zink und/oder Aluminium und/oder Blei auf.More preferably, the tertiary heat transfer fluid has a molten metal or is a molten metal. For example, the molten metal contains tin and/or zinc and/or aluminum and/or lead.

Vorzugsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass als Tertiär-Wärmetransportfluid ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen Wärmekapazität sich von der Wärmekapazität des Sekundär-Wärmetransportfluids unterscheidet.The method is preferably designed in such a way that a heat transport fluid is used as the tertiary heat transport fluid, the heat capacity of which differs from the heat capacity of the secondary heat transport fluid.

Weiter vorzugsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass als Tertiär-Wärmetransportfluid ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen spezifische Wärmekapazität sich von der spezifischen Wärmekapazität des Sekundär-Wärmetransportfluids unterscheidet.More preferably, the method is designed in such a way that a heat transfer fluid is used as the tertiary heat transfer fluid, the specific heat capacity of which differs from the specific heat capacity of the secondary heat transfer fluid.

Weiter vorzugsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass als Tertiär-Wärmetransportfluid ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen Dichte sich von der Wärmekapazität des Sekundär-Wärmetransportfluids unterscheidet.More preferably, the method is designed in such a way that a heat transfer fluid is used as the tertiary heat transfer fluid, the density of which differs from the thermal capacity of the secondary heat transfer fluid.

Weiter vorzugsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass als Tertiär-Wärmetransportfluid ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen Wärmekapazität und/oder dessen Dichte kleiner als die Wärmekapazität und/oder die Dichte des Sekundär-Wärmetransportfluids ist.More preferably, the method is designed such that a heat transfer fluid is used as the tertiary heat transfer fluid, the heat capacity and/or the density of which is smaller than the heat capacity and/or the density of the secondary heat transfer fluid.

Weiter vorzugsweise ist das Verfahren derart ausgebildet, dass als Tertiär-Wärmetransportfluid ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen Wärmekapazität und/oder dessen Dichte größer als die Wärmekapazität des Sekundär-Wärmetransportfluids ist.More preferably, the method is designed in such a way that a heat transfer fluid is used as the tertiary heat transfer fluid, the heat capacity and/or the density of which is greater than the heat capacity of the secondary heat transfer fluid.

Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verarbeitungssystem zum Erwärmen und zum Weiterverarbeiten von zumindest einem metallhaltigen Produkt bereitzustellen, mittels dem im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Verarbeitungssystemen eine erhebliche Reduktion der Emission von Treibhausgasen und insbesondere eine Reduktion der Emission von Kohlendioxid realisiert ist.The present invention is also based on the object of providing a processing system for heating and further processing of at least one metal-containing product, by means of which, compared to processing systems known from the prior art, a significant reduction in the emission of greenhouse gases and in particular a reduction in the emission of carbon dioxide is realized.

Diese der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Verarbeitungssystem mit den in Anspruch 10 angegebenen Merkmalen gelöst. Ausgestaltungen des Verarbeitungssystems sind in den von Anspruch 10 abhängigen Ansprüchen beschrieben.This object on which the present invention is based is achieved by a processing system having the features specified in claim 10 . Developments of the processing system are described in the claims dependent on claim 10.

Im Genaueren wird die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch ein Verarbeitungssystem zum Erwärmen und zum Weiterverarbeiten von zumindest einem metallhaltigen Produkt gelöst, wobei das zumindest eine metallhaltige Produkt ein metallhaltiges Halbzeug und/oder Schrott und/oder Eisenschwamm und/oder HBI ist, wobei das Verarbeitungssystem eine Fluiderwärmungseinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, ein Primär-Wärmetransportfluid mittels konzentrierter Sonnenstrahlung zu erwärmen, und eine Erwärmungseinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, Wärme des Primär-Wärmetransportfluids zumindest mittelbar auf das metallhaltige Produkt zu übertragen, und eine Verarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten des erwärmten metallhaltigen Produkts aufweist.More precisely, the object on which the present invention is based is achieved by a processing system for heating and further processing at least one metal-containing product, the at least one metal-containing product being a metal-containing semi-finished product and/or scrap and/or sponge iron and/or HBI, the processing system has a fluid heating device which is designed to heat a primary heat transport fluid by means of concentrated solar radiation, and has a heating device which is designed to transfer heat from the primary heat transport fluid at least indirectly to the metal-containing product, and a processing device for processing the heated has metal-containing product.

Das erfindungsgemäße Verarbeitungssystem weist den Vorteil auf, dass zum Erwärmen und Weiterverarbeiten eines metallhaltigen Produkts erheblich weniger und gegebenenfalls keine Energie benötigt wird, die aus fossilen Brennstoffen oder mittels Kernkraft gewonnen wird. Folglich wird beim Erwärmen und dem anschließenden Weiterverarbeiten eines metallhaltigen Produkts erheblich weniger und gegebenenfalls kein Kohlendioxid erzeugt.The processing system according to the invention has the advantage that significantly less energy, and possibly no energy that is obtained from fossil fuels or by means of nuclear power, is required for heating and further processing a metal-containing product. As a result, significantly less and possibly no carbon dioxide is generated during the heating and subsequent further processing of a metal-containing product.

Aufgrund der Nutzung von konzentrierter Sonnenstrahlung und somit aufgrund der Nutzung von Solarthermie weist das erfindungsgemäße Verarbeitungssystem einen hohen Wirkungsgrad hinsichtlich des zur Erwärmung genutzten Energieanteils der Sonnenstrahlung auf. Aufgrund der Verwendung von konzentrierter Sonnenstrahlung können im Bereich von oder mehr als 30% der Strahlungsenergie der konzentrierten Sonnenstrahlung zur Erwärmung des eines metallischen Produkts genutzt werden. Dieser Wirkungsgrad ist erheblich höher als bei einer Nutzung von Photovoltaik. Denn bei einer Nutzung von Photovoltaik wird Sonnenlicht zur Erzeugung von elektrischer Energie genutzt, wobei im industriellen Maßstab nutzbare Photovoltaikmodule einen Wirkungsgrad von circa 25% aufweisen. Folglich wird lediglich 25% der Energie der Sonnenstrahlung in elektrische Energie umgewandelt. Diese elektrische Energie muss noch in Wärmeenergie umgewandelt werden, was den Gesamtwirkungsgrad bis zur Erwärmung des metallhaltigen Produkts nochmals reduziert.Due to the use of concentrated solar radiation and thus due to the use of solar thermal energy, the processing system according to the invention has a high degree of efficiency with regard to the energy portion of the solar radiation used for heating. Due to the use of concentrated solar radiation, in the region of or more than 30% of the radiant energy of the concentrated solar radiation can be used for heating a metallic product. This efficiency is considerably higher than when using photovoltaics. When using photovoltaics, sunlight is used to generate electrical energy, with photovoltaic modules that can be used on an industrial scale having an efficiency of around 25%. As a result, only 25% of the energy in solar radiation is converted into electrical energy del. This electrical energy still has to be converted into thermal energy, which further reduces the overall efficiency until the metal-containing product is heated.

Die Fluiderwärmungseinrichtung ist beispielsweise Teil einer Solarthermieanlage und auf einem Turm angeordnet, der in einem Feld aus Heliostaten angeordnet ist, die Sonnenstrahlung in/auf die Fluiderwärmungseinrichtung reflektieren. Es ist auch möglich, das die Fluiderwärmungseinrichtung im Brennpunkt einer reflektierenden Parabolrinne oder im Brennpunkt einer Fresnelspiegelanordnung oder im Brennpunkt einer Fresnellinsenanordnung angeordnet ist, so dass von der Parabolrinne oder von der Fresnelspiegelanordnung reflektierte Sonnenstrahlung oder von der Fresnellinsenanordnung gesammelte Sonnenstrahlung von dem Primär-Wärmetransportfluid absorbiert werden kann.The fluid heating device is, for example, part of a solar thermal system and is arranged on a tower which is arranged in an array of heliostats which reflect solar radiation into/onto the fluid heating device. It is also possible for the fluid heating device to be arranged at the focal point of a reflecting parabolic trough or at the focal point of a Fresnel mirror arrangement or at the focal point of a Fresnel lens arrangement, so that solar radiation reflected by the parabolic trough or by the Fresnel mirror arrangement or solar radiation collected by the Fresnel lens arrangement are absorbed by the primary heat transport fluid can.

Die Erwärmungseinrichtung ist beispielsweise als Ofen ausgebildet. Unter einem Ofen ist eine Einrichtung zu verstehen, die einen vorgegebenen Raumbereich auf eine größere Temperatur als eine den vorgegebenen Raumbereich benachbarten Raumbereich erwärmen kann. Beispielsweise ist der Ofen als Schmelzofen oder als Tunnelofen oder als Wiedererwärmungsofen oder als Glühofen oder als Haubenofen oder als Wärmebehandlungslinie oder als Schwebeschmelzofen ausgebildet. Der Ofen wird beispielsweise von dem Wärmetransportfluid durchströmt. Erfindungsgemäß bestehen hinsichtlich der Ausgestaltung des Ofens keinerlei Einschränkungen.The heating device is designed as an oven, for example. An oven is to be understood as a device that can heat a given area of space to a higher temperature than a room area adjacent to the given area of space. For example, the furnace is designed as a melting furnace, or as a tunnel furnace, or as a reheating furnace, or as an annealing furnace, or as a top hat furnace, or as a heat treatment line, or as a flash smelting furnace. For example, the heat transfer fluid flows through the oven. According to the invention, there are no restrictions whatsoever with regard to the design of the furnace.

Das metallhaltige Produkt kann jedes Produkt sein, das als metallhaltiges Halbzeug und/oder als Schrott und/oder als Eisenschwamm und/oder als HBI ausgebildet ist und zumindest ein Metall (z.B. Eisen, Kupfer, Aluminium, Nickel, Zinn, oder eine zumindest ein dieser Metalle aufweisende Legierung) aufweist. Wenn das metallhaltige Produkt als ein Metall aufweisendes Halbzeug ausgebildet ist, kann dieses z.B. als eine Bramme oder als ein Knüppel usw. ausgebildet sein. Eisenschwamm wird auch als DRI (englische Abkürzung für Direct Reduced Iron) bezeichnet. Eisenschwamm wird auch als HBI (englische Abkürzung für Hot Briquetted Iron) bezeichnet.The metal-containing product can be any product that is designed as a metal-containing semi-finished product and/or scrap and/or sponge iron and/or HBI and contains at least one metal (e.g. iron, copper, aluminum, nickel, tin, or at least one of these Metals having alloy) has. When the metal-containing product is formed as a semi-finished product comprising metal, it may be formed, for example, as a slab or a billet, etc. Sponge iron is also known as DRI (English abbreviation for Direct Reduced Iron). Sponge iron is also known as HBI (English abbreviation for hot briquetted iron).

Die Verarbeitungseinrichtung ist beispielsweise als Umformeinrichtung (z.B. Walzeinrichtung) und/oder als Reaktor zur chemischen Veränderung (z.B. Reduktion von Eisen) und/oder als Einrichtung zur Veränderung der Materialstruktur (z.B. Veränderung eines Gefüges des metallhaltigen Produkts, Tempern, Glühen, Schmelzen, usw.), oder dergleichen ausgebildet.The processing facility is designed, for example, as a forming facility (e.g. rolling facility) and/or as a reactor for chemical modification (e.g. reduction of iron) and/or as a facility for changing the material structure (e.g. changing a microstructure of the metal-containing product, tempering, annealing, melting, etc. ), or the like.

Das Verarbeitungssystem ist vorzugsweise dazu ausgebildet, das Primär-Wärmetransportfluid mittels der konzentrierten Sonnenstrahlung auf eine Temperatur im Bereich zwischen 500°C bis 1700°C, vorzugsweise im Bereich zwischen 700°C bis 1700°C, weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 800°C bis 1650°C, weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 900°C bis 1650°C, weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 900°C bis 1600°C, weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 1100°C bis 1650°C, weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 1200°C bis 1600°C, weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 1300°C bis 1600°C, weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 1400°C bis 1550°C, weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 1400°C bis 1500°C zu erwärmen.The processing system is preferably designed to heat the primary heat transport fluid by means of the concentrated solar radiation to a temperature in the range between 500° C. and 1700° C., preferably in the range between 700° C. and 1700° C., more preferably in the range between 800° C. and 1650°C, more preferably in the range between 900°C and 1650°C, more preferably in the range between 900°C and 1600°C, more preferably in the range between 1100°C and 1650°C, more preferably in the range between 1200° C to 1600°C, more preferably in the range between 1300°C and 1600°C, more preferably in the range between 1400°C and 1550°C, more preferably in the range between 1400°C and 1500°C.

Beispielsweise ist das Verarbeitungssystem derart ausgebildet, dass das Primär-Wärmetransportfluid mittels konzentrierter Sonnenstrahlung auf eine Temperatur im Bereich zwischen 1500°C bis 1600°C, weiter vorzugsweise auf 1550°C erwärmt wird. Dieser Temperaturbereich ist besonders geeignet zum Schmelzen von Schrott und/oder von direkt reduziertem Eisen.For example, the processing system is designed in such a way that the primary heat transport fluid is heated to a temperature in the range between 1500° C. and 1600° C., more preferably to 1550° C., by means of concentrated solar radiation. This temperature range is particularly suitable for melting scrap and/or directly reduced iron.

Beispielsweise ist das Verarbeitungssystem derart ausgebildet, dass das Primär-Wärmetransportfluid mittels konzentrierter Sonnenstrahlung auf eine Temperatur im Bereich zwischen 600°C bis 850°C erwärmt wird. Dieser Temperaturbereich ist besonders geeignet zum Vorheizen von Schrott und/oder von direkt reduziertem Eisen.For example, the processing system is designed in such a way that the primary heat transfer fluid is heated to a temperature in the range between 600° C. and 850° C. by means of concentrated solar radiation. This temperature range is particularly suitable for preheating scrap and/or direct reduced iron.

Beispielsweise ist das Verarbeitungssystem derart ausgebildet, dass das Primär-Wärmetransportfluid mittels konzentrierter Sonnenstrahlung auf eine Temperatur im Bereich zwischen 1150°C bis 1250°C, weiter vorzugsweise auf 1200°C erwärmt wird. Dieser Temperaturbereich ist besonders geeignet zum Wiedererhitzen von Brammen und/oder Knüpplen oder anderen eisenhaltigen Halbzeugen vor der Weiterverarbeitung.For example, the processing system is designed in such a way that the primary heat transport fluid is heated to a temperature in the range between 1150° C. and 1250° C., more preferably to 1200° C., by means of concentrated solar radiation. This temperature range is particularly suitable for reheating slabs and/or billets or other ferrous semi-finished products before further processing.

Beispielsweise ist das Verarbeitungssystem derart ausgebildet, dass das Primär-Wärmetransportfluid mittels konzentrierter Sonnenstrahlung auf eine Temperatur im Bereich zwischen 600°C bis 700°C, weiter vorzugsweise auf 650°C erwärmt wird. Dieser Temperaturbereich ist besonders geeignet zum Tempern, Glühen von Brammen und/oder Knüpplen oder anderen eisenhaltigen Halbzeugen.For example, the processing system is designed in such a way that the primary heat transport fluid is heated to a temperature in the range between 600° C. and 700° C., more preferably to 650° C., by means of concentrated solar radiation. This temperature range is particularly suitable for tempering and annealing slabs and/or billets or other ferrous semi-finished products.

Beispielsweise ist das Verarbeitungssystem derart ausgebildet, dass das Primär-Wärmetransportfluid mittels konzentrierter Sonnenstrahlung auf eine Temperatur im Bereich zwischen 700°C bis 800°C, weiter vorzugsweise auf 750°C erwärmt wird. Dieser Temperaturbereich ist besonders geeignet zum Durchlaufglühen von Brammen und/oder Knüpplen oder anderen eisenhaltigen Halbzeugen.For example, the processing system is designed in such a way that the primary heat transport fluid is heated to a temperature in the range between 700° C. to 800° C., more preferably to 750° C., by means of concentrated solar radiation. This temperature range is particularly suitable for continuous annealing of slabs and/or billets or other ferrous semi-finished products.

Vorzugsweise ist das Verarbeitungssystem derart ausgebildet, dass als Primär-Wärmetransportfluid zumindest ein Gas verwendet wird, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kohlendioxid, Wasserdampf, Methan, Ammoniak, Kohlenmonoxid, Schwefeldioxid, Schwefeltrioxid, Salzsäure, Stickstoffmonooxid, Stickstoffdioxid, Stickstoff, Luft und Mischungen davon.The processing system is preferably designed in such a way that at least one gas selected from the group consisting of carbon dioxide, steam, methane, ammonia, carbon monoxide, sulfur dioxide, sulfur trioxide, hydrochloric acid, nitrogen monoxide, nitrogen dioxide, nitrogen, air and mixtures thereof is used as the primary heat transport fluid .

Es ist auch möglich, dass das Primär-Wärmetransportfluid eine Salzschmelze aufweist oder eine Salzschmelze ist, wobei die Salzschmelze beispielsweise NaNO3 und/oder KNO3 aufweist. Weiter vorzugsweise weist das Primär-Wärmetransportfluid eine Metallschmelze auf oder ist eine Metallschmelze. Beispielsweise weist die Metallschmelze Zinn und/oder Zink und/oder Aluminium und/oder Blei auf.It is also possible for the primary heat transport fluid to have or be a molten salt, with the molten salt having NaNO 3 and/or KNO 3 , for example. More preferably, the primary heat transfer fluid has a molten metal or is a molten metal. For example, the molten metal contains tin and/or zinc and/or aluminum and/or lead.

Vorzugsweise ist das Verarbeitungssystem derart ausgebildet, dass das Erwärmen des Primär-Wärmetransportfluids unmittelbar in einer von konzentrierter Sonnenstrahlung beschienenen Fluiderwärmungseinrichtung einer Solarthermieanlage erwärmt wird.The processing system is preferably designed in such a way that the heating of the primary heat transport fluid is heated directly in a fluid heating device of a solar thermal system that is exposed to concentrated solar radiation.

Beispielsweise strömt das Primär-Wärmetransportfluid durch die Fluiderwärmungseinrichtung, in die die von Reflektoren reflektierte Sonnenstrahlung konzentriert wird. Dabei wechselwirkt das Primär-Wärmetransportfluid unmittelbar mit der konzentrierten Sonnenstrahlung und wird von dieser erwärmt.For example, the primary heat transport fluid flows through the fluid heating device, in which the solar radiation reflected by reflectors is concentrated. The primary heat transport fluid interacts directly with the concentrated solar radiation and is heated by it.

Vorzugsweise ist das Verarbeitungssystem derart ausgebildet, dass ein Primär-Wärmetransportfluid verwendet wird, welches keine Festkörperbestandteile, insbesondere keine Keramikbestandteile aufweist.The processing system is preferably designed in such a way that a primary heat transport fluid is used which has no solid components, in particular no ceramic components.

Als Primär-Wärmetransportfluid kann beispielsweise ein Gas verwendet werden. Ein Primär-Wärmetransportfluid ohne Festkörperbestandteile weist den Vorteil auf, dass eine Transportvorrichtung (z.B. Rohre bzw. ein Rohrsystem) zum Transport des Wärmetransportfluids einem geringeren Verschleiß ausgesetzt ist. Ferner können sich keine Festkörperbestandteile in Bereichen der Transportvorrichtung ablagern, in denen kleinere Transportgeschwindigkeiten des Wärmetransportfluids vorliegen. A gas, for example, can be used as the primary heat transport fluid. A primary heat transport fluid without solid components has the advantage that a transport device (e.g. pipes or a pipe system) for transporting the heat transport fluid is exposed to less wear. Furthermore, no solid components can be deposited in areas of the transport device in which there are lower transport speeds of the heat transport fluid.

Es ist insbesondere besonders vorteilhaft, wenn das Primär-Wärmetransportfluid keine Keramikbestandteile, insbesondere kein Keramikpulver transportiert. Denn Keramikbestandteile führen zu einem besonders hohen Verschleiß der Transportvorrichtung.In particular, it is particularly advantageous if the primary heat transport fluid does not transport any ceramic components, in particular no ceramic powder. Because ceramic components lead to a particularly high wear of the transport device.

Die Erwärmungseinrichtung und Verarbeitungseinrichtung können als integral ausgebildete Einrichtung realisiert sein, beispielsweise in einer Industrieanlage.The heating device and processing device can be implemented as an integral device, for example in an industrial plant.

Die Erwärmungseinrichtung kann derart ausgebildet sein, dass das Primär-Wärmetransportfluid durch die Erwärmungseinrichtung transportiert wird, wobei die Erwärmungseinrichtung die so erhaltene Wärmeenergie auf das metallhaltige Produkt (beispielsweise mittels Wärmestrahlung) überträgt.The heating device can be designed in such a way that the primary heat transport fluid is transported through the heating device, with the heating device transferring the thermal energy thus obtained to the metal-containing product (for example by means of thermal radiation).

Ferner kann die Erwärmungseinrichtung derart ausgebildet sein, dass das Primär-Wärmetransportfluid direkt mit dem metallhaltigen Produkt in Wechselwirkung und/oder in Kontakt bringbar ist, um die Wärmeenergie auf das metallhaltige Produkt zu übertragen.Furthermore, the heating device can be designed in such a way that the primary heat transport fluid can interact and/or be brought into direct contact with the metal-containing product in order to transfer the heat energy to the metal-containing product.

Vorzugsweise ist das Verarbeitungssystem derart ausgebildet, dass dieses eine Wärmespeichereinrichtung aufweist, wobei das Verarbeitungssystem dazu ausgebildet ist, Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids zumindest mittelbar auf die Wärmespeichereinrichtung zu übertragen.The processing system is preferably designed in such a way that it has a heat storage device, with the processing system being designed to transfer thermal energy of the primary heat transport fluid at least indirectly to the heat storage device.

Das entsprechend ausgebildete Verarbeitungssystem weist den Vorteil auf, dass die Wärmeenergie, die mittels der konzentrierten Sonnenstrahlung gewonnen wird, auch in Zeitperioden verwendet werden kann, in denen keine oder eine vergleichsweise geringere Sonnenstrahlung zur Verfügung steht. Somit ist eine gleichmäßigere Erwärmung des metallhaltigen Produkts ermöglicht. The correspondingly designed processing system has the advantage that the thermal energy that is obtained by means of the concentrated solar radiation can also be used in periods of time in which there is no or comparatively little solar radiation available. This enables the metal-containing product to be heated more evenly.

Beispielsweise ist das Verarbeitungssystem derart ausgebildet, dass zum Übertragen von Wärmeenergie der Wärmespeichereinrichtung auf das metallhaltige Produkt das Primär-Wärmetransportfluid verwendet wird.For example, the processing system is designed in such a way that the primary heat transport fluid is used to transfer heat energy from the heat storage device to the metal-containing product.

Als Wärmespeichereinrichtung kann beispielsweise ein Reservoir des Primär-Wärmetransportfluids dienen. Ferner kann beispielsweise ein sich von dem Primär-Wärmetransportfluid unterscheidendes Wärmetransportfluid (beispielsweise eine Salzschmelze, beispielsweise NaNO3 und/oder KNO3 aufweisend) als Wärmespeichereinrichtung verwendet werden. Ferner kann beispielsweise ein Festkörper als Wärmespeichereinrichtung verwendet werden. Hinsichtlich der Ausgestaltung des Festkörpers bestehen keine Einschränkungen. Der Festkörper kann beispielsweise Steine und/oder Beton und/oder Metallkörper oder dergleichen aufweisen.A reservoir of the primary heat transport fluid, for example, can serve as the heat storage device. Furthermore, for example, a heat transport fluid that differs from the primary heat transport fluid (for example a molten salt, for example containing NaNO 3 and/or KNO 3 ) can be used as a heat storage device. Furthermore, for example, a solid body can be used as the heat storage device. There are no restrictions with regard to the configuration of the solid body. The solid body can have, for example, stones and/or concrete and/or metal bodies or the like.

Ferner ist es auch im Sinne des erfindungsgemäßen Verarbeitungssystems, dass Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids auf ein Sekundär-Wärmetransportfluid und/oder auf ein Tertiär-Wärmetransportfluid übertragen wird, wobei anschließend Wärmeenergie des Sekundär-Wärmetransportfluids und/oder des Tertiär-Wärmetransportfluids auf eine Wärmespeichereinrichtung übertragen wird. Somit wird die Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids mittelbar auf die Wärmespeichereinrichtung übertragen.Furthermore, it is also within the meaning of the processing system according to the invention that heat energy of the primary heat transfer fluid is transferred to a secondary heat transfer fluid and/or to a tertiary heat transfer fluid, with then thermal energy of the secondary heat transfer fluid and/or the tertiary heat transfer fluid is transferred to a heat storage device. The heat energy of the primary heat transport fluid is thus transferred indirectly to the heat storage device.

Als Wärmespeichereinrichtung kann auch ein Winderhitzer eines Hochofens ausgebildet sein. Ein entsprechend ausgebildetes Verfahren ermöglicht eine erhebliche Reduktion von Kohlendioxidemissionen im Hochofenprozess.A hot blast stove of a blast furnace can also be designed as a heat storage device. A correspondingly designed process enables a significant reduction in carbon dioxide emissions in the blast furnace process.

Vorzugsweise ist das Verarbeitungssystem derart ausgebildet, dass dieses eine Wärmetauschereinrichtung aufweist, mittels der Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids auf ein Sekundär-Wärmetransportfluid übertragbar ist, und wobei die Erwärmungseinrichtung ist dazu ausgebildet, Wärme des Sekundär-Wärmetransportfluids zumindest mittelbar auf das metallhaltige Produkt zu übertragen.The processing system is preferably designed in such a way that it has a heat exchanger device, by means of which thermal energy of the primary heat transport fluid can be transferred to a secondary heat transport fluid, and the heating device is designed to transfer heat from the secondary heat transport fluid at least indirectly to the metal-containing product.

Das entsprechend ausgebildete Verarbeitungssystem weist den Vorteil auf, dass die Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids für metallhaltige Produkte, die für die weitere Verarbeitung auf eine bedeutend niedrigere Temperatur als eine Temperatur des Primär-Wärmetransportfluids erwärmt werden sollen, verbessert nutzbar ist. Denn die Temperatur des Sekundär-Wärmetransportfluids ist niedriger als die Temperatur des Primär-Wärmetransportfluids.The correspondingly designed processing system has the advantage that the thermal energy of the primary heat transport fluid can be used better for metal-containing products that are to be heated to a significantly lower temperature than a temperature of the primary heat transport fluid for further processing. Because the temperature of the secondary heat transfer fluid is lower than the temperature of the primary heat transfer fluid.

Wie bereits oben beschrieben kann die Wärmespeichereinrichtung mittels des Sekundär-Wärmetransportfluids erwärmt werden. Ferner ist es auch möglich, dass eine erste Wärmespeichereinrichtung mittels des Primär-Wärmetransportfluids und eine zweite Wärmespeichereinrichtung mittels des Sekundär-Wärmetransportfluids erwärmt wird. Folglich wäre die erste Wärmespeichereinrichtung in einem Primär-Fluidkreislauf und die zweite Wärmespeichereinrichtung in einem Sekundär-Fluidkreislauf angeordnet.As already described above, the heat storage device can be heated by means of the secondary heat transport fluid. Furthermore, it is also possible for a first heat storage device to be heated by means of the primary heat transport fluid and for a second heat storage device to be heated by means of the secondary heat transport fluid. Consequently, the first heat storage device would be arranged in a primary fluid circuit and the second heat storage device in a secondary fluid circuit.

Beispielsweise weist das Sekundär-Wärmetransportfluid eine Salzschmelze auf oder ist eine Salzschmelze, wobei die Salzschmelze beispielsweise NaNO3 und/oder KNO3 aufweist. Weiter vorzugsweise weist das Sekundär-Wärmetransportfluid eine Metallschmelze auf oder ist eine Metallschmelze. Beispielsweise weist die Metallschmelze Zinn und/oder Zink und/oder Aluminium und/oder Blei auf.For example, the secondary heat transport fluid has a salt melt or is a salt melt, the salt melt having NaNO 3 and/or KNO 3 , for example. More preferably, the secondary heat transfer fluid has a molten metal or is a molten metal. For example, the molten metal contains tin and/or zinc and/or aluminum and/or lead.

Die Erwärmungseinrichtung kann derart ausgebildet sein, dass das Sekundär-Wärmetransportfluid durch die Erwärmungseinrichtung transportiert wird, wobei die Erwärmungseinrichtung die so erhaltene Wärmeenergie auf das metallhaltige Produkt (beispielsweise mittels Wärmestrahlung) überträgt.The heating device can be designed in such a way that the secondary heat transport fluid is transported through the heating device, with the heating device transferring the thermal energy thus obtained to the metal-containing product (for example by means of thermal radiation).

Ferner kann die Erwärmungseinrichtung derart ausgebildet sein, dass das Sekundär-Wärmetransportfluid direkt mit dem metallhaltigen Produkt in Wechselwirkung und/oder in Kontakt bringbar ist, um die Wärmeenergie auf das metallhaltige Produkt zu übertragen.Furthermore, the heating device can be designed in such a way that the secondary heat transport fluid can interact and/or be brought into direct contact with the metal-containing product in order to transfer the heat energy to the metal-containing product.

Vorzugsweise weist das Verarbeitungssystem eine zweite Wärmetauschereinrichtung auf, die parallel zur Wärmetauschereinrichtung eingerichtet ist, so dass parallel Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids mittels der Wärmetauschereinrichtung auf das Sekundär-Wärmetransportfluid und mittels der zweiten Wärmetauchereinrichtung auf das zweite Sekundär-Wärmetransportfluid übertragbar ist. Ferner weist das das Verarbeitungssystem eine zweite Erwärmungseinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, Wärme des zweiten Sekundär-Wärmetransportfluids zumindest mittelbar auf ein zweites metallhaltiges Produkt zu übertragen.The processing system preferably has a second heat exchanger device, which is set up parallel to the heat exchanger device, so that thermal energy of the primary heat transport fluid can be transferred in parallel to the secondary heat transport fluid by means of the heat exchanger device and to the second secondary heat transport fluid by means of the second heat exchanger device. Furthermore, the processing system has a second heating device, which is designed to transfer heat from the second secondary heat transport fluid at least indirectly to a second metal-containing product.

Das entsprechend ausgebildete Verarbeitungssystem weist den Vorteil auf, dass parallel unterschiedliche metallhaltige Produkte auch auf unterschiedliche Temperaturen vor deren Verarbeitung erwärmt werden können. Somit ermöglicht das entsprechend ausgebildete Verarbeitungssystem eine erhöhte Flexibilität.The correspondingly designed processing system has the advantage that different metal-containing products can also be heated to different temperatures in parallel before they are processed. The correspondingly designed processing system thus enables increased flexibility.

Beispielsweise weist das zweite Sekundär-Wärmetransportfluid eine Salzschmelze auf oder ist eine Salzschmelze, wobei die Salzschmelze beispielsweise NaNO3 und/oder KNO3 aufweist. Weiter vorzugsweise weist das zweite Sekundär-Wärmetransportfluid eine Metallschmelze auf oder ist eine Metallschmelze. Beispielsweise weist die Metallschmelze Zinn und/oder Zink und/oder Aluminium und/oder Blei auf.For example, the second secondary heat transport fluid has a salt melt or is a salt melt, the salt melt having NaNO 3 and/or KNO 3 , for example. More preferably, the second secondary heat transfer fluid has a molten metal or is a molten metal. For example, the molten metal contains tin and/or zinc and/or aluminum and/or lead.

In jedem der Fluidkreisläufe, also im Primär-Fluidkreislauf und in jedem der Sekundär-Fluidkreisläufe kann eine Wärmespeichereinrichtung wie oben beschrieben angeordnet sein.A heat storage device as described above can be arranged in each of the fluid circuits, ie in the primary fluid circuit and in each of the secondary fluid circuits.

Vorzugsweise ist das Verarbeitungssystem derart ausgebildet, dass als zweites Sekundär-Wärmetransportfluid ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen Wärmekapazität größer ist als die Wärmekapazität des Primär-Wärmetransportfluids.The processing system is preferably designed in such a way that a heat transport fluid is used as the second secondary heat transport fluid, the heat capacity of which is greater than the heat capacity of the primary heat transport fluid.

Vorzugsweise ist das Verarbeitungssystem derart ausgebildet, dass als zweites Sekundär-Wärmetransportfluid ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen Dichte größer ist als die Dichte des Primär-Wärmetransportfluids.The processing system is preferably designed in such a way that a heat transfer fluid is used as the second secondary heat transfer fluid, the density of which is greater than the density of the primary heat transfer fluid.

Vorzugsweise ist das Verarbeitungssystem derart ausgebildet, dass als zweites Sekundär-Wärmetransportfluid ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen Produkt aus spezifischer Wärmekapazität und Dichte größer ist als das Produkt der spezifischen Wärmekapazität und Dichte des Primär-Wärmetransportfluids.The processing system is preferably designed in such a way that a heat transfer fluid is used as the second secondary heat transfer fluid, the product of specific heat capacity and density of which is greater than the product of the specific heat capacity and density of the primary heat transfer fluid.

Die zweite Erwärmungseinrichtung kann derart ausgebildet sein, dass das zweite Sekundär-Wärmetransportfluid durch die zweite Erwärmungseinrichtung transportiert wird, wobei die zweite Erwärmungseinrichtung die so erhaltene Wärmeenergie auf das zweite metallhaltige Produkt (beispielsweise mittels Wärmestrahlung) überträgt.The second heating device can be designed in such a way that the second secondary heat transport fluid is transported through the second heating device, with the second heating device transferring the thermal energy thus obtained to the second metal-containing product (for example by means of thermal radiation).

Ferner kann die zweite Erwärmungseinrichtung derart ausgebildet sein, dass das zweite Sekundär-Wärmetransportfluid direkt mit dem zweiten metallhaltigen Produkt in Wechselwirkung und/oder in Kontakt bringbar ist, um die Wärmeenergie auf das zweite metallhaltige Produkt zu übertragen.Furthermore, the second heating device can be designed in such a way that the second secondary heat transport fluid can interact and/or be brought into direct contact with the second metal-containing product in order to transfer the thermal energy to the second metal-containing product.

Vorzugsweise ist das Verarbeitungssystem derart ausgebildet, dass die Fluiderwärmungseinrichtung mit der Wärmetauschereinrichtung mittels des in einem Primär-Fluidkreislauf zirkulierendem Primär-Wärmetransportfluid wärmegekoppelt ist, wobei die Wärmetauschereinrichtung mit der Erwärmungseinrichtung mittels des in einem Sekundär-Fluidkreislauf zirkulierendem Sekundär-Wärmetransportfluid wärmegekoppelt ist, wobei eine Primär-Fluidzulaufleitung des Primär-Fluidkreislaufs, über die das Primär-Wärmetransportfluid von der Fluiderwärmungseinrichtung in Richtung der Wärmetauschereinrichtung transportiert wird, eine erste Länge aufweist, und wobei eine Sekundär-Fluidzulaufleitung des Sekundär-Fluidkreislaufs, über die das Sekundär-Wärmetransportfluid von der Wärmetauschereinrichtung in Richtung der Erwärmungseinrichtung transportiert wird, eine zweite Länge aufweist, die größer als die erste Länge ist.The processing system is preferably designed in such a way that the fluid heating device is thermally coupled to the heat exchanger device by means of the primary heat transport fluid circulating in a primary fluid circuit, with the heat exchanger device being thermally coupled to the heating device by means of the secondary heat transport fluid circulating in a secondary fluid circuit, with a primary - The fluid feed line of the primary fluid circuit, via which the primary heat transport fluid is transported from the fluid heating device in the direction of the heat exchanger device, has a first length, and a secondary fluid feed line of the secondary fluid circuit, via which the secondary heat transport fluid is transported from the heat exchanger device in the direction transported by the heater has a second length that is greater than the first length.

Das entsprechend ausgebildete Verarbeitungssystem ermöglicht einen effizienten Transport der mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erzeugten Wärmeenergie mit geringen Wärmeenergieverlusten über eine große Distanz. Folglich ermöglicht das entsprechend ausgebildete Verarbeitungssystem, dass eine Fluiderwärmungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein Primär-Wärmetransportfluid mittels konzentrierter Sonnenstrahlung zu erwärmen, einen größeren Abstand zu der Erwärmungseinrichtung, in der das metallhaltige Produkt mittels der durch konzentrierte Sonnenstrahlung gewonnenen Energie erwärmt wird, aufweisen kann.The appropriately designed processing system enables efficient transport of the thermal energy generated by means of concentrated solar radiation over a large distance with low thermal energy losses. Consequently, the appropriately configured processing system allows a fluid heater configured to heat a primary heat transfer fluid by means of concentrated solar radiation to be at a greater distance from the heater in which the metalliferous product is heated by means of the energy obtained from concentrated solar radiation .

Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die konzentrierte Sonnenstrahlung eines Solarturmkraftwerks zum Erwärmen des Primär-Wärmetransportfluids verwendet wird. Ein Solarturmkraftwerk weist eine Fluiderwärmungseinrichtung auf, die auf einem Turmbauwerk angeordnet ist. Die Fluiderwärmungseinrichtung wird auch als Receiver und/oder als Absorberstation und/oder als Brennkammer bezeichnet. Unterhalb der Fluiderwärmungseinrichtung sind eine Vielzahl von Reflektoreinrichtungen angeordnet, die auch als Heliostaten bezeichnet werden, mittels denen die Sonnenstrahlung auf die Fluiderwärmungseinrichtung reflektiert wird. Die Reflektoreinrichtungen belegen eine große Fläche um das Turmbauwerk herum, so dass eine Erwärmungseinrichtung zum Erwärmen des metallhaltigen Produkts üblicherweise außerhalb einer Fläche, in der die Reflektoreinrichtungen angeordnet sind, platziert werden kann. Folglich ermöglicht das beschriebene Verarbeitungssystem eine Vergrößerung des Abstandes Fluiderwärmungseinrichtung zu der Erwärmungseinrichtung zum Erwärmen des metallhaltigen Produkts.This is particularly advantageous when the concentrated solar radiation from a solar tower power plant is used to heat the primary heat transfer fluid. A solar tower power plant has a fluid heating device that is arranged on a tower structure. The fluid heating device is also referred to as a receiver and/or as an absorber station and/or as a combustion chamber. Below the fluid heating device, a large number of reflector devices are arranged, which are also referred to as heliostats, by means of which the solar radiation is reflected onto the fluid heating device. The reflector devices occupy a large area around the tower structure, so that a heating device for heating the metalliferous product can usually be placed outside an area in which the reflector devices are arranged. Consequently, the processing system described allows for an increase in the distance from the fluid heater to the heater for heating the metalliferous product.

Vorzugsweise ist die erste Länge kürzer als 1000 Meter. Weiter vorzugsweise ist die erste Länge kürzer als 800 Meter. Weiter vorzugsweise ist die erste Länge kürzer als 600 Meter. Weiter vorzugsweise ist die erste Länge kürzer als 400 Meter. Weiter vorzugsweise ist die erste Länge kürzer als 200 Meter.Preferably the first length is less than 1000 meters. More preferably, the first length is less than 800 meters. More preferably, the first length is less than 600 meters. More preferably, the first length is less than 400 meters. More preferably, the first length is less than 200 meters.

Vorzugsweise beträgt die erste Länge zwischen 100 Meter und 1000 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die erste Länge zwischen 110 Meter und 900 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die erste Länge zwischen 120 Meter und 800 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die erste Länge zwischen 130 Meter und 700 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die erste Länge zwischen 140 Meter und 600 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die erste Länge zwischen 150 Meter und 500 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die erste Länge zwischen 160 Meter und 400 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die erste Länge zwischen 170 Meter und 300 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die erste Länge zwischen 180 Meter und 200 Meter.The first length is preferably between 100 meters and 1000 meters. More preferably, the first length is between 110 meters and 900 meters. More preferably, the first length is between 120 meters and 800 meters. More preferably, the first length is between 130 meters and 700 meters. More preferably, the first length is between 140 meters and 600 meters. More preferably, the first length is between 150 meters and 500 meters. More preferably, the first length is between 160 meters and 400 meters. More preferably, the first length is between 170 meters and 300 meters. More preferably, the first length is between 180 meters and 200 meters.

Vorzugsweise ist das Verarbeitungssystem derart ausgebildet, dass die Fluiderwärmungseinrichtung mit der zweiten Wärmetauschereinrichtung mittels des in einem Primär-Fluidkreislauf zirkulierendem Primär-Wärmetransportfluid wärmegekoppelt ist, wobei die zweite Wärmetauschereinrichtung mit einer zweiten Erwärmungseinrichtung mittels des in einem zweiten Sekundär-Fluidkreislauf zirkulierendem zweiten Sekundär-Wärmetransportfluid wärmegekoppelt ist, wobei eine Primär-Fluidzulaufleitung des Primär-Fluidkreislaufs, über die das Primär-Wärmetransportfluid von der Fluiderwärmungseinrichtung in Richtung der zweiten Wärmetauschereinrichtung transportiert wird, eine dritte Länge aufweist, und wobei eine zweite Sekundär-Fluidzulaufleitung des zweiten Sekundär-Fluidkreislaufs, über die das zweite Sekundär-Wärmetransportfluid von der zweiten Wärmetauschereinrichtung in Richtung der zweiten Erwärmungseinrichtung transportiert wird, eine vierte Länge aufweist, die größer als die dritte Länge ist.The processing system is preferably designed in such a way that the fluid heating device is heat-coupled to the second heat-exchanger device by means of the primary heat-transport fluid circulating in a primary fluid circuit, with the second heat-exchanger device being heat-coupled to a second heating device by means of the second secondary heat-transport fluid circulating in a second secondary fluid circuit is, wherein a primary fluid feed line of the primary fluid circuit, via which the primary heat transport fluid is transported from the fluid heating device in the direction of the second heat exchanger device, has a third length, and wherein a second secondary fluid feed line of the second secondary fluid circuit, via which the second secondary heat transport fluid is transported from the second heat exchanger device in the direction of the second heating device, has a fourth length that is greater than the third length.

Das entsprechend ausgebildete Verarbeitungssystem weist den Vorteil auf, dass parallel unterschiedliche metallhaltige Produkte auch auf unterschiedliche Temperaturen vor deren Verarbeitung erwärmt werden können. Somit ermöglicht das entsprechend ausgebildete Verarbeitungssystem eine erhöhte Flexibilität.The correspondingly designed processing system has the advantage that different metal-containing products can also be heated to different temperatures in parallel before they are processed. The correspondingly designed processing system thus enables increased flexibility.

Beispielsweise weist das zweite Sekundär-Wärmetransportfluid eine Salzschmelze auf oder ist eine Salzschmelze, wobei die Salzschmelze beispielsweise NaNO3 und/oder KNO3 aufweist. Weiter vorzugsweise weist das zweite Sekundär-Wärmetransportfluid eine Metallschmelze auf oder ist eine Metallschmelze. Beispielsweise weist die Metallschmelze Zinn und/oder Zink und/oder Aluminium und/oder Blei auf.For example, the second secondary heat transport fluid has a salt melt or is a salt melt, the salt melt having NaNO 3 and/or KNO 3 , for example. More preferably, the second secondary heat transfer fluid has a molten metal or is a molten metal. For example, the molten metal contains tin and/or zinc and/or aluminum and/or lead.

In jedem der Fluidkreisläufe, also im Primär-Fluidkreislauf und in jedem der Sekundär-Fluidkreisläufe kann eine Wärmespeichereinrichtung wie oben beschrieben angeordnet sein.A heat storage device as described above can be arranged in each of the fluid circuits, ie in the primary fluid circuit and in each of the secondary fluid circuits.

Vorzugsweise ist das Verarbeitungssystem derart ausgebildet, dass als zweites Sekundär-Wärmetransportfluid ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen Wärmekapazität größer ist als die Wärmekapazität des Primär-Wärmetransportfluids. The processing system is preferably designed in such a way that a heat transport fluid is used as the second secondary heat transport fluid, the heat capacity of which is greater than the heat capacity of the primary heat transport fluid.

Vorzugsweise ist das Verarbeitungssystem derart ausgebildet, dass als zweites Sekundär-Wärmetransportfluid ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen Dichte größer ist als die Dichte des Primär-Wärmetransportfluids.The processing system is preferably designed in such a way that a heat transfer fluid is used as the second secondary heat transfer fluid, the density of which is greater than the density of the primary heat transfer fluid.

Vorzugsweise ist das Verarbeitungssystem derart ausgebildet, dass als zweites Sekundär-Wärmetransportfluid ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen Produkt aus spezifischer Wärmekapazität und Dichte größer ist als das Produkt der spezifischen Wärmekapazität und Dichte des Primär-Wärmetransportfluids.The processing system is preferably designed in such a way that a heat transfer fluid is used as the second secondary heat transfer fluid, the product of specific heat capacity and density of which is greater than the product of the specific heat capacity and density of the primary heat transfer fluid.

Vorzugsweise ist die dritte Länge kürzer als 1000 Meter. Weiter vorzugsweise ist die dritte Länge kürzer als 800 Meter. Weiter vorzugsweise ist die dritte Länge kürzer als 600 Meter. Weiter vorzugsweise ist die dritte Länge kürzer als 400 Meter. Weiter vorzugsweise ist die dritte Länge kürzer als 200 Meter.Preferably, the third length is less than 1000 meters. More preferably, the third length is less than 800 meters. More preferably, the third length is less than 600 meters. More preferably, the third length is less than 400 meters. More preferably, the third length is less than 200 meters.

Vorzugsweise beträgt die dritte Länge zwischen 100 Meter und 1000 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die dritte Länge zwischen 110 Meter und 900 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die dritte Länge zwischen 120 Meter und 800 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die dritte Länge zwischen 130 Meter und 700 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die dritte Länge zwischen 140 Meter und 600 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die dritte Länge zwischen 150 Meter und 500 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die dritte Länge zwischen 160 Meter und 400 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die dritte Länge zwischen 170 Meter und 300 Meter. Weiter vorzugsweise beträgt die dritte Länge zwischen 180 Meter und 200 Meter.The third length is preferably between 100 meters and 1000 meters. More preferably, the third length is between 110 meters and 900 meters. More preferably, the third length is between 120 meters and 800 meters. More preferably, the third length is between 130 meters and 700 meters. More preferably, the third length is between 140 meters and 600 meters. More preferably, the third length is between 150 meters and 500 meters. More preferably, the third length is between 160 meters and 400 meters. More preferably, the third length is between 170 meters and 300 meters. More preferably, the third length is between 180 meters and 200 meters.

Vorzugsweise weist das Verarbeitungssystem eine dritte Wärmetauschereinrichtung auf, mittels der Wärmeenergie des Sekundär-Wärmetransportfluids auf ein Tertiär-Wärmetransportfluid übertragbar ist, wobei die Erwärmungseinrichtung dazu ausgebildet ist, Wärme des Tertiär-Wärmetransportfluids zumindest mittelbar auf das metallhaltige Produkt zu übertragen.The processing system preferably has a third heat exchanger device, by means of which thermal energy of the secondary heat transport fluid can be transferred to a tertiary heat transport fluid, the heating device being designed to transfer heat of the tertiary heat transport fluid at least indirectly to the metal-containing product.

Beispielsweise wird als Tertiär-Wärmetransportfluid ein Gas verwendet, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kohlendioxid, Wasserdampf, Methan, Ammoniak, Kohlenmonoxid, Schwefeldioxid, Schwefeltrioxid, Salzsäure, Stickstoffmonooxid, Stickstoffdioxid, Stickstoff, Luft und Mischungen davon.For example, a gas selected from the group consisting of carbon dioxide, water vapor, methane, ammonia, carbon monoxide, sulfur dioxide, sulfur trioxide, hydrochloric acid, nitrogen monoxide, nitrogen dioxide, nitrogen, air and mixtures thereof is used as the tertiary heat transport fluid.

Beispielsweise weist das Tertiär-Wärmetransportfluid eine Salzschmelze auf oder ist eine Salzschmelze, beispielsweise NaNO3 und/oder KNO3 aufweisend.For example, the tertiary heat transport fluid has a molten salt or is a molten salt, for example containing NaNO 3 and/or KNO 3 .

Weiter vorzugsweise weist das Tertiär-Wärmetransportfluid eine Metallschmelze auf oder ist eine Metallschmelze. Beispielsweise weist die Metallschmelze Zinn und/oder Zink und/oder Aluminium und/oder Blei auf.More preferably, the tertiary heat transfer fluid has a molten metal or is a molten metal. For example, the molten metal contains tin and/or zinc and/or aluminum and/or lead.

Vorzugsweise ist das Verarbeitungssystem derart ausgebildet, dass als Tertiär-Wärmetransportfluid ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen Wärmekapazität sich von der Wärmekapazität des Sekundär-Wärmetransportfluids unterscheidet.The processing system is preferably designed in such a way that a heat transport fluid is used as the tertiary heat transport fluid, the heat capacity of which differs from the heat capacity of the secondary heat transport fluid.

Weiter vorzugsweise ist das Verarbeitungssystem derart ausgebildet, dass als Tertiär-Wärmetransportfluid ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen Dichte sich von der Wärmekapazität des Sekundär-Wärmetransportfluids unterscheidet.More preferably, the processing system is designed in such a way that a heat transfer fluid is used as the tertiary heat transfer fluid, the density of which differs from the heat capacity of the secondary heat transfer fluid.

Weiter vorzugsweise ist das Verarbeitungssystem derart ausgebildet, dass als Tertiär-Wärmetransportfluid ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen Wärmekapazität und/oder dessen Dichte kleiner als die Wärmekapazität des Sekundär-Wärmetransportfluids ist.More preferably, the processing system is designed in such a way that a heat transfer fluid is used as the tertiary heat transfer fluid, the heat capacity and/or the density of which is smaller than the heat capacity of the secondary heat transfer fluid.

Weiter vorzugsweise ist das Verarbeitungssystem derart ausgebildet, dass als Tertiär-Wärmetransportfluid ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen Wärmekapazität und/oder dessen Dichte größer als die Wärmekapazität des Sekundär-Wärmetransportfluids ist.More preferably, the processing system is designed in such a way that a heat transfer fluid is used as the tertiary heat transfer fluid, the heat capacity and/or the density of which is greater than the heat capacity of the secondary heat transfer fluid.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den erläuterten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen im Einzelnen:

  • 1: zeigt ein Verfahrensablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erwärmen und Weiterverarbeiten eines metallhaltigen Produkts unter Verwendung von konzentrierter Sonnenstrahlung;
  • 2: zeigt ein Verfahrensablaufdiagramm einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erwärmen und Weiterverarbeiten eines metallhaltigen Produkts unter Verwendung von konzentrierter Sonnenstrahlung;
  • 3: zeigt ein Verfahrensablaufdiagramm einer nochmals weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erwärmen und Weiterverarbeiten eines metallhaltigen Produkts unter Verwendung von konzentrierter Sonnenstrahlung;
  • 4: zeigt ein Verfahrensablaufdiagramm einer nochmals weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erwärmen und Weiterverarbeiten eines metallhaltigen Produkts unter Verwendung von konzentrierter Sonnenstrahlung;
  • 5: zeigt ein Verfahrensablaufdiagramm einer nochmals weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erwärmen und Weiterverarbeiten eines metallhaltigen Produkts unter Verwendung von konzentrierter Sonnenstrahlung;
  • 6: zeigt einen schematischen Aufbau eines Verarbeitungssystems zum Erwärmen und zum Weiterverarbeiten von zumindest einem metallhaltigen Produkt unter Verwendung von konzentrierter Sonnenstrahlung;
  • 7: zeigt einen schematischen Aufbau eines Verarbeitungssystems zum Erwärmen und zum Weiterverarbeiten von zumindest einem metallhaltigen Produkt unter Verwendung von konzentrierter Sonnenstrahlung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 8: zeigt einen schematischen Aufbau eines Verarbeitungssystems zum Erwärmen und zum Weiterverarbeiten von zumindest einem metallhaltigen Produkt unter Verwendung von konzentrierter Sonnenstrahlung gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 9: zeigt einen schematischen Aufbau eines Verarbeitungssystems zum Erwärmen und zum Weiterverarbeiten von zumindest einem metallhaltigen Produkt unter Verwendung von konzentrierter Sonnenstrahlung gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 10: zeigt einen schematischen Aufbau eines Verarbeitungssystems zum Erwärmen und zum Weiterverarbeiten von zumindest einem metallhaltigen Produkt unter Verwendung von konzentrierter Sonnenstrahlung gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 11: zeigt einen schematischen Aufbau eines Verarbeitungssystems zum Erwärmen und zum Weiterverarbeiten von zumindest einem metallhaltigen Produkt unter Verwendung von konzentrierter Sonnenstrahlung gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Further advantages, details and features of the invention result from the exemplary embodiments explained below. Show in detail:
  • 1 : shows a process flow diagram of a method according to the invention for heating and further processing a metal-containing product using concentrated solar radiation;
  • 2 FIG. 1: shows a process flow diagram of a further embodiment of the method according to the invention for heating and further processing a metal-containing product using concentrated solar radiation;
  • 3 FIG. 1: shows a process flow diagram of yet another embodiment of the method for heating and further processing a metalliferous product using concentrated solar radiation according to the invention;
  • 4 FIG. 1: shows a process flow diagram of yet another embodiment of the method for heating and further processing a metalliferous product using concentrated solar radiation according to the invention;
  • 5 FIG. 1: shows a process flow diagram of yet another embodiment of the method for heating and further processing a metalliferous product using concentrated solar radiation according to the invention;
  • 6 : shows a schematic structure of a processing system for heating and further processing of at least one metal-containing product using concentrated solar radiation;
  • 7 : shows a schematic structure of a processing system for heating and further processing of at least one metal-containing product using concentrated solar radiation according to a further embodiment of the present invention;
  • 8th 1: shows a schematic structure of a processing system for heating and for further processing of at least one metal-containing product using concentrated solar radiation according to yet another embodiment of the present invention;
  • 9 1: shows a schematic structure of a processing system for heating and for further processing of at least one metal-containing product using concentrated solar radiation according to yet another embodiment of the present invention;
  • 10 1: shows a schematic structure of a processing system for heating and for further processing of at least one metal-containing product using concentrated solar radiation according to yet another embodiment of the present invention; and
  • 11 1: shows a schematic structure of a processing system for heating and for further processing of at least one metal-containing product using concentrated solar radiation according to yet another embodiment of the present invention.

In der nun folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile bzw. gleiche Merkmale, so dass eine in Bezug auf eine Figur durchgeführte Beschreibung bezüglich eines Bauteils auch für die anderen Figuren gilt, sodass eine wiederholende Beschreibung vermieden wird. Ferner sind einzelne Merkmale, die in Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschrieben wurden, auch separat in anderen Ausführungsformen verwendbar.In the description that now follows, the same reference symbols denote the same components or the same features, so that a description of a component carried out with reference to one figure also applies to the other figures, so that a repeated description is avoided. Furthermore, individual features that have been described in connection with one embodiment can also be used separately in other embodiments.

1 zeigt ein Verfahrensablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erwärmen und Weiterverarbeiten eines metallhaltigen Produkts M1, M2 unter Verwendung von konzentrierter Sonnenstrahlung. Das Verfahren kann auf jeder der in den 6 bis 11 dargestellten Verarbeitungssysteme zum Erwärmen und zum Weiterverarbeiten von zumindest einem metallhaltigen Produkt M1, M2 unter Verwendung von konzentrierter Sonnenstrahlung ausgeführt werden. 1 shows a process flow diagram of a method according to the invention for heating and further processing a metal-containing product M1, M2 using concentrated solar radiation. The procedure can be based on any of the 6 until 11 illustrated processing systems for heating and for further processing of at least one metal-containing product M1, M2 are performed using concentrated solar radiation.

In einem Verfahrensschritt S1 wird ein Primär-Wärmetransportfluid HTF1 mittels konzentrierter Sonnenstrahlung erwärmt. Hierzu wird ein Verarbeitungssystem 1 zum Erwärmen und zum Weiterverarbeiten von zumindest einem metallhaltigen Produkt M1 eine Fluiderwärmungseinrichtung 3 auf, die dazu ausgebildet ist, das Primär-Wärmetransportfluid HTF1 mittels konzentrierter Sonnenstrahlung zu erwärmen.In a method step S1, a primary heat transport fluid HTF1 is heated using concentrated solar radiation. For this purpose, a processing system 1 for heating and further processing at least one metal-containing product M1 has a fluid heating device 3 which is designed to heat the primary heat transport fluid HTF1 using concentrated solar radiation.

In den in den 6 bis 11 dargestellten Ausführungsbeispielen des Verarbeitungssystems 1 ist die Fluiderwärmungseinrichtung 3 als Absorberstation 3 ausgebildet, in der von der Sonne S emittierte Sonnenstrahlung SR konzentriert wird. Hierzu wird die Sonnenstrahlung SR von als Heliostaten 2 ausgebildete Reflektionseinrichtungen 2 auf/in die Fluiderwärmungseinrichtung 3 reflektiert. Das Primär-Wärmetransportfluid HTF1 durchläuft die Fluiderwärmungseinrichtung 3 und wird so durch die konzentrierte Sonnenstrahlung SR erwärmt.In the in the 6 until 11 illustrated embodiments of the processing system 1 the fluid heating device 3 is designed as an absorber station 3, in which solar radiation SR emitted by the sun S is concentrated. For this purpose, the solar radiation SR is reflected onto/into the fluid heating device 3 by reflection devices 2 designed as heliostats 2 . The primary heat transport fluid HTF1 runs through the fluid heating device 3 and is thus heated by the concentrated solar radiation SR.

Das Verarbeitungssystem 1 weist ferner eine Erwärmungseinrichtung 41 auf, die dazu ausgebildet ist, gemäß eines Verfahrensschritts S11 Wärme des Primär-Wärmetransportfluids HTF1 zumindest mittelbar auf das metallhaltige Produkt M1 zu übertragen, das in den dargestellten Ausführungsbeispielen in der Erwärmungseinrichtung 41 angeordnet ist. Hierzu zirkuliert das Primär-Wärmetransportfluid HTF1 zwischen der Fluiderwärmungseinrichtung 3 und der Erwärmungseinrichtung 41.The processing system 1 also has a heating device 41 which is designed to transfer heat from the primary heat transport fluid HTF1 at least indirectly to the metal-containing product M1 in accordance with a method step S11, which is arranged in the heating device 41 in the illustrated exemplary embodiments. For this purpose, the primary heat transport fluid HTF1 circulates between the fluid heating device 3 and the heating device 41.

Ferner weist das Verarbeitungssystem 1 eine Verarbeitungseinrichtung 50 auf, in der der ein Verfahrensschritt SP zum Verarbeiten des erwärmten metallhaltigen Produkts M1 ausgeführt wird. In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Erwärmungseinrichtungen und die Verarbeitungseinrichtungen stets kombiniert dargestellt und in einer Industrieanlage vereinigt.Furthermore, the processing system 1 has a processing device 50 in which a method step SP for processing the heated metal-containing product M1 is carried out. In the exemplary embodiments shown, the heating devices and the processing devices are always shown in combination and combined in one industrial plant.

Das in 7 dargestellte Verarbeitungssystem 1 ist dazu ausgebildet, das Verfahren auszuführen, dessen Verfahrensablaufdiagramm in 2 dargestellt ist. Das in 7 dargestellte Verarbeitungssystem 1 unterscheidet sich von dem in 6 dargestellten Verarbeitungssystem 1 dadurch, dass dieses eine Wärmespeichereinrichtung 30 aufweist, wobei in einem Verfahrensschritt S1S Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids HTF1 zumindest mittelbar auf die Wärmespeichereinrichtung 30 zu übertragen wird. In der Wärmespeichereinrichtung 30 ist ein Wärmespeichermedium 31 angeordnet, das vorzugsweise eine große Wärmekapazität aufweist. Das Primär-Wärmetransportfluid 1 kann jedoch auch als Wärmespeichermedium 31 fungieren. Die Wärmespeichereinrichtung 30 wiederum ist mit der Erwärmungseinrichtung 41 wärmegekoppelt, indem ein Wärmetransportfluid zwischen der Wärmespeichereinrichtung 30 und der Erwärmungseinrichtung 41 zirkuliert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel zirkuliert das Primär-Wärmetransportfluid HTF1 zwischen der Wärmespeichereinrichtung 30 und der Erwärmungseinrichtung 41, so dass gemäß einem Verfahrensschritt SS1 Wärmeenergie der Wärmespeichereinrichtung 30 auf das metallhaltige Produkt M1 übertragen wird.This in 7 The processing system 1 shown is designed to carry out the method whose method flowchart is shown in 2 is shown. This in 7 The processing system 1 shown differs from that in 6 Processing system 1 shown in that it has a heat storage device 30, wherein in a method step S1S thermal energy of the primary heat transport fluid HTF1 is transferred at least indirectly to the heat storage device 30. A heat storage medium 31, which preferably has a large heat capacity, is arranged in the heat storage device 30. However, the primary heat transport fluid 1 can also function as a heat storage medium 31 . The heat storage device 30 in turn is thermally coupled to the heating device 41 by a heat transport fluid circulating between the heat storage device 30 and the heating device 41 . In the exemplary embodiment shown, the primary heat transport fluid HTF1 circulates between the heat storage device 30 and the heating device 41, so that, according to a method step SS1, thermal energy from the heat storage device 30 is transferred to the metal-containing product M1.

Das in 8 dargestellte Verarbeitungssystem 1 ist dazu ausgebildet, das Verfahren auszuführen, dessen Verfahrensablaufdiagramm in 3 dargestellt ist. Das in 8 dargestellte Verarbeitungssystem 1 unterscheidet sich von dem in 7 dargestellten Verarbeitungssystem 1 dadurch, dass das Verarbeitungssystem 1 eine Wärmetauschereinrichtung 60 aufweist, mittels der in einem Verfahrensschritt S12 Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids HTF1 auf ein Sekundär-Wärmetransportfluid HTF2 übertragbar ist. Hierzu ist die Fluiderwärmungseinrichtung 3 mit der Wärmetauschereinrichtung 60 mittels des in einem Primär-Fluidkreislauf 10 zirkulierendem Primär-Wärmetransportfluid (HTF1) wärmegekoppelt. Die Erwärmungseinrichtung 41 ist dazu ausgebildet, in einem Verfahrensschritt S21 Wärme des Sekundär-Wärmetransportfluids HTF2 zumindest mittelbar auf das metallhaltige Produkt M1 zu übertragen. Hierzu ist die Wärmetauschereinrichtung 60 mit der Erwärmungseinrichtung 41 mittels des in einem Sekundär-Fluidkreislauf 20 zirkulierendem Sekundär-Wärmetransportfluid HTF2 wärmegekoppelt.This in 8th The processing system 1 shown is designed to carry out the method whose method flowchart is shown in 3 is shown. This in 8th The processing system 1 shown differs from that in 7 Processing system 1 illustrated in that the processing system 1 has a heat exchanger device 60, by means of which thermal energy of the primary heat transport fluid HTF1 can be transferred to a secondary heat transport fluid HTF2 in a method step S12. For this purpose, the fluid heating device 3 is thermally coupled to the heat exchanger device 60 by means of the primary heat transport fluid (HTF1) circulating in a primary fluid circuit 10 . The heating device 41 is designed to transfer heat from the secondary heat transport fluid HTF2 at least indirectly to the metal-containing product M1 in a method step S21. For this purpose, the heat exchanger device 60 is thermally coupled to the heating device 41 by means of the secondary heat transport fluid HTF2 circulating in a secondary fluid circuit 20 .

Das in 9 dargestellte Verarbeitungssystem 1 unterscheidet sich von dem in 8 dargestellten Verarbeitungssystem 1 dadurch, dass dieses keine Wärmespeichereinrichtung 30 aufweist, die zwischen der Fluiderwärmungseinrichtung 3 und der Wärmetauschereinrichtung 60 angeordnet ist. Jedoch kann das in 9 dargestellte Verarbeitungssystem 1 auch die Wärmespeichereinrichtung 30 aufweisen, die die zwischen der Fluiderwärmungseinrichtung 3 und der Wärmetauschereinrichtung 60 angeordnet ist.This in 9 The processing system 1 shown differs from that in 8th Processing system 1 shown in that it has no heat storage device 30 which is arranged between the fluid heating device 3 and the heat exchanger device 60 . However, that can 9 Processing system 1 shown also have the heat storage device 30 which is arranged between the fluid heating device 3 and the heat exchanger device 60 .

Aus 9 ist ersichtlich, dass eine Primär-Fluidzulaufleitung 11 des Primär-Fluidkreislaufs 10, über die das Primär-Wärmetransportfluid HTF1 von der Fluiderwärmungseinrichtung 3 in Richtung der Wärmetauschereinrichtung 60 transportiert wird, eine erste Länge L1 aufweist. Ferner ist aus 9 ersichtlich, dass eine Sekundär-Fluidzulaufleitung 21 des Sekundär-Fluidkreislaufs 20, über die das Sekundär-Wärmetransportfluid HTF2 von der Wärmetauschereinrichtung 60 in Richtung der Erwärmungseinrichtung 41 transportiert wird, eine zweite Länge L2 aufweist, die größer als die erste Länge L1 ist.Out of 9 It can be seen that a primary fluid supply line 11 of the primary fluid circuit 10, via which the primary heat transport fluid HTF1 is transported from the fluid heating device 3 in the direction of the heat exchanger device 60, has a first length L1. Furthermore is off 9 It can be seen that a secondary fluid supply line 21 of the secondary fluid circuit 20, via which the secondary heat transport fluid HTF2 is transported from the heat exchanger device 60 in the direction of the heating device 41, has a second length L2 that is greater than the first length L1.

Folglich wird das Primär-Wärmetransportfluid HTF1 zu der Wärmetauschereinrichtung 60 über eine erste Wegstrecke L1 transportiert, wobei in der Wärmetauschereinrichtung 60 Wärmeenergie von dem Primär-Wärmetransportfluid HTF1 auf das Sekundär-Wärmetransportfluid HTF2 übertragen wird. Ferner wird des Sekundär-Wärmetransportfluids HTF2 zu der Erwärmungseinrichtung 41 über eine zweite Wegstrecke L2 transportiert, die größer als die erste Wegstrecke L1 ist, wobei in der Erwärmungseinrichtung 41 Wärmeenergie von dem Sekundär-Wärmetransportfluid HTF2 auf das metallische Produkt M1 übertragen wird.Consequently, the primary heat transport fluid HTF1 is transported to the heat exchanger device 60 over a first route L1, with thermal energy being transferred from the primary heat transport fluid HTF1 to the secondary heat transport fluid HTF2 in the heat exchanger device 60 . Furthermore, the secondary heat transport fluid HTF2 is transported to the heating device 41 over a second distance L2, which is greater than the first distance L1, wherein in the heating device 41 heat energy from the Secondary heat transfer fluid HTF2 is transferred to the metallic product M1.

Vorzugsweise wird als Sekundär-Wärmetransportfluid HTF2 ein Wärmetransportfluid verwendet, dessen Wärmekapazität größer ist als die Wärmekapazität des Primär-Wärmetransportfluids HTF1. Weiter vorzugsweise wird als Sekundär-Wärmetransportfluid HTF2 ein Wärmetransportfluid verwendet, dessen spezifische Wärmekapazität größer ist als die spezifische Wärmekapazität des Primär-Wärmetransportfluids HTF1. Weiter vorzugsweise wird als Sekundär-Wärmetransportfluid HTF2 ein Wärmetransportfluid verwendet, dessen Dichte größer ist als die Dichte des Primär-Wärmetransportfluids HTF1. Weiter vorzugsweise wird als Sekundär-Wärmetransportfluid HTF2 ein Wärmetransportfluid verwendet, dessen Produkt aus dessen Dichte und dessen Wärmekapazität größer ist als die das Produkt aus der Dichte und der Wärmekapazität des Primär-Wärmetransportfluids HTF1.A heat transport fluid is preferably used as the secondary heat transport fluid HTF2, the heat capacity of which is greater than the heat capacity of the primary heat transport fluid HTF1. More preferably, a heat transfer fluid is used as the secondary heat transfer fluid HTF2, the specific heat capacity of which is greater than the specific heat capacity of the primary heat transfer fluid HTF1. More preferably, a heat transfer fluid is used as the secondary heat transfer fluid HTF2, the density of which is greater than the density of the primary heat transfer fluid HTF1. More preferably, a heat transfer fluid is used as the secondary heat transfer fluid HTF2, the product of its density and its thermal capacity being greater than the product of the density and the thermal capacity of the primary heat transfer fluid HTF1.

Die Verarbeitungssysteme 1, die in den 10 und 11 dargestellt sind, können entsprechend ausgebildet sein, so dass die mit Bezug auf 9 beschriebenen Längenverhältnisse der ersten Längen L1 der Primär-Fluidzulaufleitungen 11 und der zweiten Längen L2 der Sekundär-Fluidzulaufleitungen 21 auch bei den in den 10 und 11 dargestellten Ausführungsbeispielen der Verarbeitungssysteme 1 realisiert sein können.The processing systems 1 in the 10 and 11 are shown can be designed accordingly, so that with reference to 9 described length ratios of the first lengths L1 of the primary fluid supply lines 11 and the second lengths L2 of the secondary fluid supply lines 21 also in the case of the 10 and 11 illustrated embodiments of the processing systems 1 can be realized.

Das in 10 dargestellte Verarbeitungssystem 1 ist dazu ausgebildet, das Verfahren auszuführen, dessen Verfahrensablaufdiagramm in 4 dargestellt ist. Das in 10 dargestellte Verarbeitungssystem 1 unterscheidet sich von dem in 8 dargestellten Verarbeitungssystem 1 dadurch, dass das Verarbeitungssystem 1 eine zweite Wärmetauschereinrichtung 70 aufweist, die parallel zur Wärmetauschereinrichtung 60 eingerichtet ist, so dass gemäß des Verfahrensschritts S12 parallel Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids HTF1 mittels der Wärmetauschereinrichtung 60 auf das Sekundär-Wärmetransportfluid HTF2 und gemäß eines Verfahrensschritts S122 mittels der zweiten Wärmetauchereinrichtung 70 auf das zweite Sekundär-Wärmetransportfluid HTF22 übertragbar ist. Ferner weist das in 10 dargestellte Verarbeitungssystem 1 eine zweite Erwärmungseinrichtung 42 auf, die dazu ausgebildet ist, gemäß eines Verfahrensschritts S221 Wärme des zweiten Sekundär-Wärmetransportfluids HTF22 zumindest mittelbar auf ein zweites metallhaltiges Produkt M2 zu übertragen.This in 10 The processing system 1 shown is designed to carry out the method whose method flowchart is shown in 4 is shown. This in 10 The processing system 1 shown differs from that in 8th illustrated processing system 1 in that the processing system 1 has a second heat exchanger device 70, which is set up parallel to the heat exchanger device 60, so that, according to method step S12, thermal energy of the primary heat transport fluid HTF1 is transferred in parallel by means of the heat exchanger device 60 to the secondary heat transport fluid HTF2 and according to a method step S122 can be transferred to the second secondary heat transport fluid HTF22 by means of the second heat exchanger device 70 . Furthermore, the in 10 The processing system 1 shown has a second heating device 42 which is designed to transfer heat from the second secondary heat transport fluid HTF22 at least indirectly to a second metal-containing product M2 in accordance with a method step S221.

Aus 10 ist ferner ersichtlich, dass in die Wärmespeichereinrichtung 30 eine weitere Zulaufleitung und eine weitere Ablaufleitung zum Transport des Primär-Wärmetransportfluids vorgesehen sein können. Hierüber kann beispielsweise direkt eine Erwärmungsvorrichtung mittels des Primär-Wärmetransportfluids HTF1 versorgt werden. Ferner könnte über die weitere Zulaufleitung und eine weitere Ablaufleitung eine Stromerzeugungsvorrichtung mit Wärme des Primär-Wärmetransportfluids HTF1 versorgt werden.Out of 10 It is also evident that a further feed line and a further discharge line for the transport of the primary heat transport fluid can be provided in the heat storage device 30 . In this way, for example, a heating device can be supplied directly by means of the primary heat transport fluid HTF1. Furthermore, a power generation device could be supplied with heat from the primary heat transport fluid HTF1 via the additional feed line and a further discharge line.

Obschon in 10 nicht dargestellt kann diese Ausführungsform auch so ausgebildet sein, dass eine Primär-Fluidzulaufleitung 11 eines Primär-Fluidkreislaufs 10, über die das Primär-Wärmetransportfluid HTF1 von der Fluiderwärmungseinrichtung 3 in Richtung der zweiten Wärmetauschereinrichtung 70 transportiert wird, eine dritte Länge L3 aufweist, wobei eine zweite Sekundär-Fluidzulaufleitung 212 eines zweiten Sekundär-Fluidkreislaufs 202, über die das zweite Sekundär-Wärmetransportfluid HTF22 von der zweiten Wärmetauschereinrichtung 70 in Richtung der zweiten Erwärmungseinrichtung 42, 43 transportiert wird, eine vierte Länge L4 aufweist, die größer als die dritte Länge L3 ist.Although in 10 Not shown, this embodiment can also be designed such that a primary fluid supply line 11 of a primary fluid circuit 10, via which the primary heat transport fluid HTF1 is transported from the fluid heating device 3 in the direction of the second heat exchanger device 70, has a third length L3, with a second secondary fluid supply line 212 of a second secondary fluid circuit 202, via which the second secondary heat transport fluid HTF22 is transported from the second heat exchanger device 70 in the direction of the second heating device 42, 43, has a fourth length L4, which is greater than the third length L3 .

Folglich wird das Primär-Wärmetransportfluids HTF1 zu der zweiten Wärmetauschereinrichtung 70 über eine dritte Wegstrecke L3 transportiert, wobei in der zweiten Wärmetauschereinrichtung 70 Wärmeenergie von dem Primär-Wärmetransportfluid HTF1 auf das zweite Sekundär-Wärmetransportfluid HTF22 übertragen wird. Ferner wird das zweite Sekundär-Wärmetransportfluid HTF22 zu der Erwärmungseinrichtung 42 über eine vierte Wegstrecke L4 transportiert, die größer als die dritte Wegstrecke L3 ist, wobei in der Erwärmungseinrichtung 42 Wärmeenergie von dem zweiten Sekundär-Wärmetransportfluid HTF22 auf das zweite metallhaltige Produkt M2 übertragen wird.Consequently, the primary heat transport fluid HTF1 is transported to the second heat exchanger device 70 via a third route L3, with thermal energy being transferred from the primary heat transport fluid HTF1 to the second secondary heat transport fluid HTF22 in the second heat exchanger device 70 . Furthermore, the second secondary heat transport fluid HTF22 is transported to the heating device 42 over a fourth path L4, which is greater than the third path L3, wherein in the heating device 42 heat energy is transferred from the second secondary heat transport fluid HTF22 to the second metalliferous product M2.

Vorzugsweise wird als zweites Sekundär-Wärmetransportfluid HTF22 ein Wärmetransportfluid verwendet, dessen Wärmekapazität größer ist als die Wärmekapazität des Primär-Wärmetransportfluids HTF1.A heat transfer fluid whose heat capacity is greater than the heat capacity of the primary heat transfer fluid HTF1 is preferably used as the second secondary heat transfer fluid HTF22.

Das in 11 dargestellte Verarbeitungssystem 1 ist dazu ausgebildet, das Verfahren auszuführen, dessen Verfahrensablaufdiagramm in 5 dargestellt ist. Das in 11 dargestellte Verarbeitungssystem 1 unterscheidet sich von dem in 8 dargestellten Verarbeitungssystem 1 dadurch, dass das Verarbeitungssystem 1 eine dritte Wärmetauschereinrichtung 80 aufweist. In einem Verfahrensschritt S23 wird in der dritten Wärmetauschereinrichtung 80 Wärmeenergie des Sekundär-Wärmetransportfluids HTF2 auf ein Tertiär-Wärmetransportfluid HTF3 übertragen. Die Erwärmungseinrichtung 43 ist dazu ausgebildet, gemäß eines Verfahrensschritts S31 Wärme des Tertiär-Wärmetransportfluids HTF3 zumindest mittelbar auf das metallhaltige Produkt M1 zu übertragen.This in 11 The processing system 1 shown is designed to carry out the method whose method flowchart is shown in 5 is shown. This in 11 The processing system 1 shown differs from that in 8th processing system 1 shown in that the processing system 1 has a third heat exchanger device 80 . In a method step S23, thermal energy of the secondary heat transport fluid HTF2 is transferred to a tertiary heat transport fluid HTF3 in the third heat exchanger device 80 . The heating device 43 is designed to, according to a method step S31, heat the tertiary To transfer heat transfer fluid HTF3 at least indirectly to the metal-containing product M1.

BezugszeichenlisteReference List

11
Verarbeitungssystemprocessing system
22
Reflektionseinrichtung / HeliostatReflection device / heliostat
33
Fluiderwärmungseinrichtungfluid heating device
1010
Primär-Fluidkreislaufprimary fluid circuit
1111
Primär-FluidzulaufleitungPrimary Fluid Inlet Line
1212
Primär-FluidablaufleitungPrimary Fluid Drain Line
2020
Sekundär-Fluidkreislaufsecondary fluid circuit
2121
Sekundär-FluidzulaufleitungSecondary Fluid Inlet Line
2222
Sekundär-FluidablaufleitungSecondary Fluid Drain Line
202202
zweiter Sekundär-Fluidkreislaufsecond secondary fluid circuit
212212
zweite Sekundär-Fluidzulaufleitungsecond secondary fluid inlet line
222222
zweite Sekundär-Fluidablaufleitungsecond secondary fluid drain line
3030
Wärmespeichereinrichtungheat storage device
3131
Wärmespeichermediumheat storage medium
4141
(erste) Erwärmungseinrichtung / erster Ofen(first) heater / first furnace
4242
zweite Erwärmungseinrichtung / zweiter Ofensecond heater / second oven
4343
dritte Erwärmungseinrichtung / dritter Ofenthird heater / third oven
5050
Verarbeitungseinrichtungprocessing facility
6060
(erste) Wärmetauschereinrichtung(first) heat exchanger device
7070
zweite Wärmetauschereinrichtungsecond heat exchanger device
8080
dritte Wärmetauschereinrichtung third heat exchanger device
HTF1HTF1
Primär-Wärmetransportfluidprimary heat transfer fluid
HTF2HTF2
Sekundär-Wärmetransportfluidsecondary heat transfer fluid
HTF22HTF22
zweites Sekundär-Wärmetransportfluidsecond secondary heat transfer fluid
HTF3HTF3
Tertiär-Wärmetransportfluid tertiary heat transfer fluid
M1M1
(erstes) metallhaltiges Produkt(first) metal-containing product
M2M2
zweites metallhaltiges Produkt second metal-containing product
L1L1
erste Wegstrecke / erste Längefirst distance / first length
L2L2
zweite Wegstrecke / zweite Längesecond distance / second length
L3L3
dritte Wegstrecke / dritte Längethird distance / third length
L4L4
vierte Wegstrecke / vierte Länge fourth distance / fourth length
SS
SonneSun
SRSR
Sonnenstrahlung solar radiation
S1S1
Verfahrensschrittprocess step
S11S11
Verfahrensschrittprocess step
S122S122
Verfahrensschrittprocess step
S1SS1S
Verfahrensschrittprocess step
S21S21
Verfahrensschrittprocess step
S221S221
Verfahrensschrittprocess step
S23S23
Verfahrensschrittprocess step
S31S31
Verfahrensschrittprocess step
SPSP
Verfahrensschrittprocess step
SS1SS1
Verfahrensschrittprocess step

Claims (16)

Verfahren zum Erwärmen und zum Weiterverarbeiten von zumindest einem metallhaltigen Produkt (M1, M2), wobei das zumindest eine metallhaltige Produkt (M1, M2) ein metallhaltiges Halbzeug und/oder Schrott und/oder Eisenschwamm und/oder HBI ist, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist: - Erwärmen (S1) eines Primär-Wärmetransportfluids (HTF1) mittels konzentrierter Sonnenstrahlung; - Übertragen (S11, SS1, S21, S221, S31) von Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids (HTF1) auf das metallhaltige Produkt (M1, M2); und - Verarbeiten (SP) des erwärmten metallhaltigen Produkts (M1, M2) .Method for heating and for further processing of at least one metal-containing product (M1, M2), wherein the at least one metal-containing product (M1, M2) is a metal-containing semi-finished product and/or scrap and/or sponge iron and/or HBI, the method having the following method steps having: - Heating (S1) of a primary heat transport fluid (HTF1) by means of concentrated solar radiation; - transferring (S11, SS1, S21, S221, S31) thermal energy of the primary heat transfer fluid (HTF1) to the metal-containing product (M1, M2); and - Processing (SP) of the heated metal-containing product (M1, M2). Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - Übertragen (S1S) von Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids (HTF1) auf eine Wärmespeichereinrichtung (30); und - Übertragen (SS1) von Wärmeenergie der Wärmespeichereinrichtung (30) auf das metallhaltige Produkt (M1, M2).procedure after claim 1 , characterized by the following features: - transferring (S1S) thermal energy of the primary heat transport fluid (HTF1) to a heat storage device (30); and - transferring (SS1) heat energy from the heat storage device (30) to the metal-containing product (M1, M2). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - Übertragen (S12) von Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids (HTF1) auf ein Sekundär-Wärmetransportfluid (HTF2, HTF22) in einer Wärmetauschereinrichtung (60); und - Übertragen (S21) von Wärmeenergie des Sekundär-Wärmetransportfluids (HTF2, HTF22) auf das metallhaltige Produkt (M1, M2) in einer Erwärmungseinrichtung (41, 42, 43).Method according to one of the preceding claims, characterized by the following features: - transferring (S12) thermal energy of the primary heat transport fluid (HTF1) to a secondary heat transport fluid (HTF2, HTF22) in a heat exchanger device (60); and - transferring (S21) thermal energy of the secondary heat transport fluid (HTF2, HTF22) to the metal-containing product (M1, M2) in a heating device (41, 42, 43). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Sekundär-Wärmetransportfluid (HTF2, HTF22) ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen Wärmekapazität größer ist als die Wärmekapazität des Primär-Wärmetransportfluids (HTF1).procedure after claim 3 , characterized in that a heat transfer fluid is used as the secondary heat transfer fluid (HTF2, HTF22), the heat capacity of which is greater than the heat capacity of the primary heat transfer fluid (HTF1). Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - Übertragen (S122) von Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids (HTF1) auf ein zweites Sekundär-Wärmetransportfluid (HTF22) in einer zweiten Wärmetauschereinrichtung (70), die parallel zur Wärmetauschereinrichtung (60) eingerichtet ist, so dass parallel Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids (HTF1) auf das Sekundär-Wärmetransportfluid (HTF2) und das zweite Sekundär-Wärmetransportfluid (HTF22) übertragen wird; und - Übertragen (S221) von Wärmeenergie des zweiten Sekundär-Wärmetransportfluids (HTF22) auf ein zweites metallhaltiges Produkt (M2) in einer zweiten Erwärmungseinrichtung (42).procedure after claim 3 or 4 , characterized by the following features: - Transfer (S122) of thermal energy of the primary heat transport fluid (HTF1) to a second secondary heat transport fluid (HTF22) in a second heat exchanger device (70) which is set up parallel to the heat exchanger device (60), so that parallel thermal energy of the primary heat transfer fluid (HTF1) is transferred to the secondary heat transfer fluid (HTF2) and the second secondary heat transfer fluid (HTF22); and - transferring (S221) thermal energy of the second secondary heat transport fluid (HTF22) to a second metal-containing product (M2) in a second heating device (42). Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: - Transportieren des Primär-Wärmetransportfluids (HTF1) zu der Wärmetauschereinrichtung (60) über eine erste Wegstrecke (L1), wobei in der Wärmetauschereinrichtung (60) Wärmeenergie von dem Primär-Wärmetransportfluid (HTF1) auf das Sekundär-Wärmetransportfluid (HTF2) übertragen wird; und - Transportieren des Sekundär-Wärmetransportfluids (HTF2) zu der Erwärmungseinrichtung (41, 42, 43) über eine zweite Wegstrecke (L2), die größer als die erste Wegstrecke (L1) ist, wobei in der Erwärmungseinrichtung (41, 42, 43) Wärmeenergie von dem Sekundär-Wärmetransportfluid (HTF2) auf das metallische Produkt (M1, M2) übertragen wird.Procedure according to one of claims 3 until 5 , characterized by the following steps: - Transporting the primary heat transfer fluid (HTF1) to the heat exchanger device (60) over a first route (L1), wherein in the heat exchanger device (60) heat energy from the primary heat transfer fluid (HTF1) to the secondary heat transfer fluid (HTF2) is transferred; and - transporting the secondary heat transport fluid (HTF2) to the heating device (41, 42, 43) over a second distance (L2) which is greater than the first distance (L1), wherein in the heating device (41, 42, 43) Thermal energy is transferred from the secondary heat transport fluid (HTF2) to the metallic product (M1, M2). Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: - Transportieren des Primär-Wärmetransportfluids (HTF1) zu der zweiten Wärmetauschereinrichtung (70) über eine dritte Wegstrecke (L3), wobei in der zweiten Wärmetauschereinrichtung (70) Wärmeenergie von dem Primär-Wärmetransportfluid (HTF1) auf das zweite Sekundär-Wärmetransportfluid (HTF22) übertragen wird; und - Transportieren des zweiten Sekundär-Wärmetransportfluids (HTF22) zu der Erwärmungseinrichtung (41, 42, 43) über eine vierte Wegstrecke (L4), die größer als die dritte Wegstrecke (L3) ist, wobei in der Erwärmungseinrichtung (41, 42, 43) Wärmeenergie von dem zweiten Sekundär-Wärmetransportfluid (HTF22) auf das zweite metallhaltige Produkt (M2) übertragen wird.Procedure according to one of Claims 5 or 6 , characterized by the following steps: - Transporting the primary heat transport fluid (HTF1) to the second heat exchanger device (70) over a third path (L3), wherein in the second heat exchanger device (70) thermal energy is transferred from the primary heat transport fluid (HTF1) to the second secondary heat transfer fluid (HTF22) is transferred; and - transporting the second secondary heat transport fluid (HTF22) to the heating device (41, 42, 43) over a fourth path (L4) which is greater than the third path (L3), wherein in the heating device (41, 42, 43 ) Heat energy is transferred from the second secondary heat transport fluid (HTF22) to the second metal-containing product (M2). Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - Übertragen (S23) von Wärmeenergie des Sekundär-Wärmetransportfluids (HTF22) auf ein Tertiär-Wärmetransportfluid (HTF3) in einer dritten Wärmetauschereinrichtung (80); und - Übertragen (S31) von Wärmeenergie des Tertiär-Wärmetransportfluids (HTF3) auf das metallhaltige Produkt (M1, M2) in einer dritten Erwärmungseinrichtung (43).Procedure according to one of claims 3 until 7 , characterized by the following features: - transfer (S23) of thermal energy of the secondary heat transfer fluid (HTF22) to a tertiary heat transfer fluid (HTF3) in a third heat exchanger device (80); and - transferring (S31) thermal energy of the tertiary heat transport fluid (HTF3) to the metal-containing product (M1, M2) in a third heating device (43). Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Tertiär-Wärmetransportfluid (HTF3) ein Wärmetransportfluid verwendet wird, dessen Wärmekapazität sich von der Wärmekapazität des Sekundär-Wärmetransportfluids (HTF2, HTF22) unterscheidet.procedure after claim 8 , characterized in that a heat transfer fluid is used as the tertiary heat transfer fluid (HTF3), the heat capacity of which differs from the heat capacity of the secondary heat transfer fluid (HTF2, HTF22). Verarbeitungssystem (1) zum Erwärmen und zum Weiterverarbeiten von zumindest einem metallhaltigen Produkt (M1, M2), wobei das zumindest eine metallhaltige Produkt (M1, M2) ein metallhaltiges Halbzeug und/oder Schrott und/oder Eisenschwamm und/oder HBI ist, aufweisend: - eine Fluiderwärmungseinrichtung (3), die dazu ausgebildet ist, ein Primär-Wärmetransportfluid (HTF1) mittels konzentrierter Sonnenstrahlung zu erwärmen; - eine Erwärmungseinrichtung (41, 42, 43), die dazu ausgebildet ist, Wärme des Primär-Wärmetransportfluids (HTF1) zumindest mittelbar auf das metallhaltige Produkt (M1, M2) zu übertragen; und - eine Verarbeitungseinrichtung (50) zum Verarbeiten des erwärmten metallhaltigen Produkts (M1, M2).Processing system (1) for heating and further processing at least one metal-containing product (M1, M2), wherein the at least one metal-containing product (M1, M2) is a metal-containing semi-finished product and/or scrap and/or sponge iron and/or HBI, having: - A fluid heating device (3), which is designed to heat a primary heat transport fluid (HTF1) by means of concentrated solar radiation; - A heating device (41, 42, 43) which is designed to transfer heat from the primary heat transport fluid (HTF1) at least indirectly to the metal-containing product (M1, M2); and - a processing device (50) for processing the heated metal-containing product (M1, M2). Verarbeitungssystem (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verarbeitungssystem (1) eine Wärmespeichereinrichtung (30) aufweist, wobei das Verarbeitungssystem (1) dazu ausgebildet ist, Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids (HTF1) zumindest mittelbar auf die Wärmespeichereinrichtung (30) zu übertragen.Processing system (1) according to claim 10 , characterized in that the processing system (1) has a heat storage device (30), wherein the processing system (1) is designed to transfer thermal energy of the primary heat transport fluid (HTF1) at least indirectly to the heat storage device (30). Verarbeitungssystem (1) nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - das Verarbeitungssystem (1) weist eine Wärmetauschereinrichtung (60, 70) auf, mittels der Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids (HTF1) auf ein Sekundär-Wärmetransportfluid (HTF2, HTF22) übertragbar ist; und - die Erwärmungseinrichtung (41, 42, 43) ist dazu ausgebildet, Wärme des Sekundär-Wärmetransportfluids (HTF2, HTF22) zumindest mittelbar auf das metallhaltige Produkt (M1, M2) zu übertragen.Processing system (1) according to claim 10 or 11 characterized by the following features: - the processing system (1) has a heat exchanger device (60, 70) by means of which thermal energy of the primary heat transport fluid (HTF1) can be transferred to a secondary heat transport fluid (HTF2, HTF22); and - the heating device (41, 42, 43) is designed to transfer heat from the secondary heat transport fluid (HTF2, HTF22) at least indirectly to the metal-containing product (M1, M2). Verarbeitungssystem (1) nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - das Verarbeitungssystem (1) weist eine zweite Wärmetauschereinrichtung (70) auf, die parallel zur Wärmetauschereinrichtung (60) eingerichtet ist, so dass parallel Wärmeenergie des Primär-Wärmetransportfluids (HTF1) mittels der Wärmetauschereinrichtung (60) auf das Sekundär-Wärmetransportfluid (HTF2) und mittels der zweiten Wärmetauchereinrichtung (70) auf das zweite Sekundär-Wärmetransportfluid (HTF22) übertragbar ist; und - das Verarbeitungssystem (1) weist eine zweite Erwärmungseinrichtung (42) auf, die dazu ausgebildet ist, Wärme des zweiten Sekundär-Wärmetransportfluids (HTF22) zumindest mittelbar auf ein zweites metallhaltiges Produkt (M2) zu übertragen.Processing system (1) according to claim 12 , characterized by the following features: - the processing system (1) has a second heat exchanger device (70) which is set up parallel to the heat exchanger device (60), so that thermal energy of the primary heat transport fluid (HTF1) is transferred in parallel by means of the heat exchanger device (60). the secondary heat transfer fluid (HTF2) and by means of the second heat exchanger means (70) to the second secondary heat transfer sport fluid (HTF22) is transferrable; and - the processing system (1) has a second heating device (42) which is designed to transfer heat from the second secondary heat transport fluid (HTF22) at least indirectly to a second metal-containing product (M2). Verarbeitungssystem (1) nach einem der Ansprüche 12 oder 13, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Fluiderwärmungseinrichtung (3) ist mit der Wärmetauschereinrichtung (60) mittels des in einem Primär-Fluidkreislauf (10) zirkulierendem Primär-Wärmetransportfluid (HTF1) wärmegekoppelt; - die Wärmetauschereinrichtung (60) ist mit der Erwärmungseinrichtung (41) mittels des in einem Sekundär-Fluidkreislauf (20) zirkulierendem Sekundär-Wärmetransportfluid (HTF2) wärmegekoppelt; - eine Primär-Fluidzulaufleitung (11) des Primär-Fluidkreislaufs (10), über die das Primär-Wärmetransportfluid (HTF1) von der Fluiderwärmungseinrichtung (3) in Richtung der Wärmetauschereinrichtung (60) transportiert wird, weist eine erste Länge (L1) auf; - eine Sekundär-Fluidzulaufleitung (21) des Sekundär-Fluidkreislaufs (20), über die das Sekundär-Wärmetransportfluid (HTF2) von der Wärmetauschereinrichtung (60) in Richtung der Erwärmungseinrichtung (41, 42, 43) transportiert wird, weist eine zweite Länge (L2) auf, die größer als die erste Länge (L1) ist.Processing system (1) according to one of Claims 12 or 13 characterized by the following features: - the fluid heating device (3) is thermally coupled to the heat exchanger device (60) by means of the primary heat transport fluid (HTF1) circulating in a primary fluid circuit (10); - the heat exchanger device (60) is thermally coupled to the heating device (41) by means of the secondary heat transport fluid (HTF2) circulating in a secondary fluid circuit (20); - A primary fluid supply line (11) of the primary fluid circuit (10), via which the primary heat transport fluid (HTF1) is transported from the fluid heating device (3) in the direction of the heat exchanger device (60), has a first length (L1); - A secondary fluid feed line (21) of the secondary fluid circuit (20), via which the secondary heat transport fluid (HTF2) is transported from the heat exchanger device (60) in the direction of the heating device (41, 42, 43), has a second length ( L2) that is greater than the first length (L1). Verarbeitungssystem (1) nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Fluiderwärmungseinrichtung (3) ist mit der zweiten Wärmetauschereinrichtung (70) mittels des in einem Primär-Fluidkreislauf (10) zirkulierendem Primär-Wärmetransportfluid (HTF1) wärmegekoppelt; - die zweite Wärmetauschereinrichtung (70) ist mit einer zweiten Erwärmungseinrichtung (42, 43) mittels des in einem zweiten Sekundär-Fluidkreislauf (20) zirkulierendem zweiten Sekundär-Wärmetransportfluid (HTF22) wärmegekoppelt; - eine Primär-Fluidzulaufleitung (11) des Primär-Fluidkreislaufs (10), über die das Primär-Wärmetransportfluid (HTF1) von der Fluiderwärmungseinrichtung (3) in Richtung der zweiten Wärmetauschereinrichtung (70) transportiert wird, weist eine dritte Länge (L3) auf; - eine zweite Sekundär-Fluidzulaufleitung (212) des zweiten Sekundär-Fluidkreislaufs (202), über die das zweite Sekundär-Wärmetransportfluid (HTF22) von der zweiten Wärmetauschereinrichtung (70) in Richtung der zweiten Erwärmungseinrichtung (42, 43) transportiert wird, weist eine vierte Länge (L4) auf, die größer als die dritte Länge (L3) ist.Processing system (1) according to Claim 13 or 14 characterized by the following features: - the fluid heating device (3) is thermally coupled to the second heat exchanger device (70) by means of the primary heat transport fluid (HTF1) circulating in a primary fluid circuit (10); - the second heat exchanger device (70) is thermally coupled to a second heating device (42, 43) by means of the second secondary heat transport fluid (HTF22) circulating in a second secondary fluid circuit (20); - a primary fluid feed line (11) of the primary fluid circuit (10), via which the primary heat transport fluid (HTF1) is transported from the fluid heating device (3) in the direction of the second heat exchanger device (70), has a third length (L3). ; - A second secondary fluid supply line (212) of the second secondary fluid circuit (202), via which the second secondary heat transport fluid (HTF22) is transported from the second heat exchanger device (70) in the direction of the second heating device (42, 43), has a fourth length (L4) which is greater than the third length (L3). Verarbeitungssystem (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - das Verarbeitungssystem (1) weist eine dritte Wärmetauschereinrichtung (80) auf, mittels der Wärmeenergie des Sekundär-Wärmetransportfluids (HTF2, HTF22) auf ein Tertiär-Wärmetransportfluid (HTF3) übertragbar ist; und - die Erwärmungseinrichtung (41, 42, 43) ist dazu ausgebildet, Wärme des Tertiär-Wärmetransportfluids (HTF3) zumindest mittelbar auf das metallhaltige Produkt (M1, M2) zu übertragen.Processing system (1) according to one of Claims 12 until 15 characterized by the following features: - the processing system (1) has a third heat exchanger device (80), by means of which thermal energy of the secondary heat transport fluid (HTF2, HTF22) can be transferred to a tertiary heat transport fluid (HTF3); and - the heating device (41, 42, 43) is designed to transfer heat from the tertiary heat transport fluid (HTF3) at least indirectly to the metal-containing product (M1, M2).
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