EP4685246A1 - Verfahren zum betreiben eines direktreduktionsreaktors in einem integrierten hüttenwerk - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines direktreduktionsreaktors in einem integrierten hüttenwerk

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Publication number
EP4685246A1
EP4685246A1 EP24191131.2A EP24191131A EP4685246A1 EP 4685246 A1 EP4685246 A1 EP 4685246A1 EP 24191131 A EP24191131 A EP 24191131A EP 4685246 A1 EP4685246 A1 EP 4685246A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas
eaf
reactor
reduction
direct reduction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24191131.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nils JÄGER
Julian Suer
Boris Kohnen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Steel Europe AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
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Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Steel Europe AG filed Critical ThyssenKrupp Steel Europe AG
Priority to EP24191131.2A priority Critical patent/EP4685246A1/de
Publication of EP4685246A1 publication Critical patent/EP4685246A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0073—Selection or treatment of the reducing gases
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    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0033—In fluidised bed furnaces or apparatus containing a dispersion of the material
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    • C21B13/14—Multi-stage processes processes carried out in different vessels or furnaces
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    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/80—Interaction of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel with other processes

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a direct reduction reactor in an integrated steelworks, comprising at least one direct reduction reactor for directly reducing ferrous oxides to directly reduced ferrous materials and generating reactor gas, and at least one EAF for at least partially melting directly reduced ferrous materials to crude steel and generating EAF gas, wherein at least a portion of the reactor gas discharged from the direct reduction reactor is recirculated, heated in at least one reduction gas heater or in at least one reformer, and returned to the direct reduction reactor as reduction gas.
  • the EP 0 258 208 B1 reveals an approach in which the directly reduced iron carrier is fed to a converter and any excess thereof can be fed to an electric arc furnace.
  • the object of the present invention is to further develop a generic process in such a way that the energetically and materially valuable process gases present in an existing integrated steelworks can be used in an economically optimized manner.
  • directly reduced iron carriers and a reactor gas are produced from oxide iron carriers, such as iron ore, by means of a reducing gas which may contain hydrogen or proportions of carbon monoxide and hydrogen and/or methane, and optionally aliphatic compounds such as methanol/ethanol.
  • the reactor gas may contain unreacted components of carbon monoxide and/or Contains hydrogen and/or methane, and may also contain amounts of carbon dioxide and/or water vapor.
  • the directly reduced iron carriers are at least partially melted into crude steel in the at least one EAF (Electric Iron Filling Facility), and an EAF gas is produced as a byproduct, which may contain reactive components such as hydrogen and/or carbon monoxide.
  • EAF Electronic Iron Filling Facility
  • Other iron-containing materials such as steel scrap, can also be added to the EAF in concentrations of up to 50%, particularly up to 40%, 30%, preferably up to 20%, or 10% of the crude steel to be produced, especially to limit any interfering elements/impurities potentially present in the scrap.
  • Crude steel can also be produced without scrap.
  • the crude steel to be produced in the EAF can be melted with at least 50%, preferably at least 75%, or preferably up to 100% directly reduced iron carriers.
  • Carbon carriers can also be added as needed, particularly in quantities required to achieve a specific carbon content in the crude steel, especially to produce a foamed slag.
  • the EAF Electro Arc Furnace
  • the EAF is preferably an electric melting furnace with direct arc action, which forms arcs between the electrode and the charge/liquid phase.
  • EAFac alternating current electric arc melting furnace
  • EAFdc direct current electric arc melting furnace
  • LF ladle furnace
  • the EAF is typically operated under oxidation conditions.
  • At least some of the discharged EAF gas can be added to the reducing gas before it enters the reducing gas heater or the reformer.
  • at least some of the discharged EAF gas can be added to the reducing gas after it leaves the reducing gas heater or the reformer.
  • at least some of the discharged EAF gas can be fed directly into the direct reduction reactor, so that mixing with the reducing gas only occurs within the direct reduction reactor.
  • the exhausted EAF gas contains hydrogen and/or carbon monoxide, which are ideally suited for direct reduction. This allows for the use of fresh gas, i.e., the external supply of methane (natural gas) and/or hydrogen.
  • fresh gas i.e., the external supply of methane (natural gas) and/or hydrogen.
  • either the proportion of carbon monoxide predominates meaning that at least 25 vol%, in particular at least 30 vol%, preferably at least 35 vol%, more preferably at least 40 vol%, particularly preferably at least 45 vol%, and more preferably at least 55 vol% of carbon monoxide is present
  • the proportion of hydrogen predominates meaning that at least 20 vol%, in particular at least 25 vol%, preferably at least 30 vol%, and more preferably at least 35 vol% can be present.
  • the hydrogen content can be further adjusted, for example, by introducing steam.
  • the EAF gas discharged from the EAF can be dehumidified before being added to the reducing gas prior to entering the reducing gas heater or the reformer.
  • the discharged EAF gas is passed through a unit, such as a condenser, and cooled accordingly, causing the water vapor in the EAF gas to condense and thus be separated from it.
  • a unit such as a condenser
  • the EAF gas is effectively dehumidified. This improves the quality of the EAF gas.
  • Another embodiment can provide that the CO2 content contained in the dehumidified EAF gas is separated and subsequently added to the reduction gas (dehumidified and optionally freed of carbon dioxide) as essentially carbon dioxide-free EAF gas before it enters the reduction gas heater or the reformer.
  • the dehumidified EAF gas is passed through a unit in which compounds or mixtures of carbon and oxygen, such as carbon dioxide ( CO2 ), are removed.
  • CO2 separation in the form of amine scrubbing, carbonate scrubbing, membrane separation technology, such as selective membranes, or PSA (Pressure Swing Absorption).
  • the EAF gas which is added to the reduction gas after leaving the reduction gas heater or reformer and/or is introduced directly into the direct reduction reactor, has a temperature of at least 700 °C.
  • the EAF gas can be added to or mixed with the reducing gas after it leaves the reducing gas heater or reformer, which can have a temperature between 700 and 1100 °C.
  • the reducing gas can be additionally "boosted.”
  • the EAF gas can have a temperature of, in particular, at least 800 °C, preferably at least 900 °C, preferably at least 1000 °C, and most preferably at least 1100 °C.
  • the temperature can be a maximum of 2000 °C, in particular a maximum of 1800 °C, and preferably a maximum of 1600 °C.
  • the temperature of the EAF gas can also be further increased by suitable means, in particular by electrically driven means, for example, by at least 30 K.
  • the direct reduction reactor can be divided into two or three sections: a pre-reduction section, a final reduction section, and optionally a carburizing section.
  • the iron oxides pass through these sections in the aforementioned order, while the reducing gas, introduced into the final reduction section, flows in the opposite direction.
  • the direct reduction reactor is preferably a shaft furnace
  • the pre-reduction section is located in the upper part of the furnace, where the iron oxides are introduced and pre-reduced. They then pass (by gravity) into the final reduction section, located in the middle part of the furnace, where the iron oxides are essentially fully reduced. Finally, they pass (by gravity) into the carburizing section in the lower part of the furnace, where a carbon-containing gas is typically introduced to carburize the directly reduced iron oxides.
  • gas exchange between the carburizing area and the final reduction area is generally avoided in the lower section.
  • EAF gas at a temperature of at least 700 °C can be introduced directly into the pre-reduction section of the direct reduction reactor.
  • the EAF gas can be introduced directly into the final reduction section of the direct reduction reactor at a temperature of at least 700 °C. This allows, in particular, a high metallization of the directly reduced iron carriers to be achieved and preferably reduces the input of primary energy (fossil, biogenic, or green/renewable hydrogen) into the system.
  • the EAF gas at a temperature of at least 700 °C, can be introduced directly into the carburizing section of the direct reduction reactor. Due to the high temperature, there is a high reactivity with the directly reduced iron supports, and carbon from, for example, the carbon monoxide content of the EAF gas can form on the iron supports in the form of Fe3C , or carbon can be deposited on and within the directly reduced iron supports.
  • gas transfer from the carburizing section to the final reduction section, and thus mixing with the reducing gas supplied to the final reduction section, can be permitted.
  • the reactor gas discharged from the direct reduction reactor contains unreacted components, in particular compounds or mixtures of carbon and oxygen (CO, CO 2 ), methane (CH 4 ), hydrogen (H 2 ) and/or water vapor (H 2 O), as well as process-related unavoidable impurities.
  • unreacted components in particular compounds or mixtures of carbon and oxygen (CO, CO 2 ), methane (CH 4 ), hydrogen (H 2 ) and/or water vapor (H 2 O), as well as process-related unavoidable impurities.
  • the reactor gas discharged from the direct reduction reactor is dehumidified.
  • the discharged reactor gas is passed through a unit, for example a condenser, and cooled accordingly, so that the water vapor contained in the reactor gas condenses and is thus separated from the reactor gas.
  • a unit for example a condenser
  • the condensate "dehumidifies" the reactor gas. This can improve the quality of the reactor gas.
  • CO2 carbon dioxide
  • CO2 carbon dioxide
  • This separation can be achieved, for example, through CO2 separation using amine scrubbing, carbonate scrubbing, membrane separation technology (such as selective membranes), or pressure swing absorption (PSA).
  • PSA pressure swing absorption
  • the carbon dioxide separated from the dehumidified reactor gas can be stored in a suitable environment, used in carbon capture and storage (CCS), or utilized in a carbon capture and utilization (CCU) process.
  • carbon dioxide can also be used as a potential recarburization gas or component of a potential recarburization gas in the recarburization section of the direct reduction reactor.
  • a direct reduction plant based on the well-known Midrex process which includes at least one reformer instead of a reduction gas heater, in which conventional natural gas is converted as fresh gas to a reduction gas comprising carbon monoxide and hydrogen
  • the carbon dioxide could be converted with natural gas in at least one reformer to carbon monoxide and hydrogen in order to be added back to the direct reduction reactor as a reduction gas. Since the reactor gas is also heated in the reformer, it can also be advantageous to introduce the EAF gas containing CO and/or H2 into the reformer.
  • the reducing gas introduced into the direct reduction reactor for the direct reduction of the oxide iron carriers to directly reduced iron carriers is heated to a temperature between 700 and 1100 °C in at least one reducing gas heater or in the reformer before being fed into the final reduction section of the direct reduction reactor.
  • a portion of the dehumidified reactor gas can be used as fuel gas or as an additive gas to a fuel gas, thus at least as a component of the fuel gas, to fire the reducing gas heater or the reformer.
  • up to 20%, in particular up to 16%, preferably up to 13%, preferably up to 10%, of the dehumidified reactor gas can be used, at least in part, as fuel gas. This allows, for example, process-related impurities in the quasi-closed system to be kept to a minimum, and an undesirable increase in impurities in the system can be counteracted by partially diverting the gas as fuel gas.
  • the portion of the reactor gas that is at least partially removed as fuel gas through dehumidification, optional carbon dioxide removal, and optional partial diversion must be replaced by the EAF gas, and if this cannot be sufficiently supplied, by additional fresh gas.
  • the fresh gas can be methane, for example natural gas or biomethane, etc., or hydrogen or a mixture thereof.
  • fresh gas can be supplied variably depending on the availability of EAF gas. Since the EAF cannot be operated continuously, EAF gas would only be available temporarily. Therefore, depending on the design and operating mode of a direct reduction plant, fresh gas can be supplied if, for example, excess EAF gas cannot be stored (intermediately) to ensure essentially continuous operation of the direct reduction reactor.
  • the operating mode can also be adapted to the availability of EAF gas so that as little fresh gas as possible needs to be supplied.
  • FIG. 1 An example of a method according to the invention is shown in a schematic representation of an integrated steelworks for operating a direct reduction reactor.
  • the integrated steelworks (1) includes at least one direct reduction reactor (2) for the direct reduction of oxide iron carriers (io) to directly reduced iron carriers (ri) and at least one EAF (3) for at least partially melting down directly reduced iron carriers to crude steel and generating an EAF gas (EG).
  • a direct reduction reactor (2) for the direct reduction of oxide iron carriers (io) to directly reduced iron carriers (ri)
  • EAF (3) for at least partially melting down directly reduced iron carriers to crude steel and generating an EAF gas (EG).
  • Oxide iron carriers (io) are introduced into a direct reduction reactor (2), which can be designed, for example, as a shaft furnace and is thus appropriately loaded at the top.
  • a direct reduction reactor (2) At the bottom of the direct reduction reactor (2), the directly reduced iron carriers (ri) are removed and fed into an EAF (3) for at least partial remelting of the directly reduced iron carriers (ri), particularly with the addition of further additives, such as steel scrap and/or carbon carriers.
  • an EAF gas (EG) is generated in the EAF (3), which preferably contains carbon monoxide and/or hydrogen.
  • the method for operating an EAF (3) with an oxidizing as well as, for example, a reducing atmosphere is known to those skilled in the art.
  • carbon monoxide can be produced by the addition of carbon and oxygen (especially for the formation of the foamy slag).
  • hydrogen can be produced from volatile components, particularly from carbon (charcoal addition), from the dissociation of steam at high temperatures, from reactions of water vapor with carbon (charcoal addition), or from water-gas shift reactions.
  • the crude steel produced can be fed into secondary metallurgy in the integrated steelworks (1) as quickly as possible, not shown, to process the desired steel and subsequently cast into semi-finished products, such as flat or long products.
  • the direct reduction reactor (2) In addition to iron oxide carriers (io), the direct reduction reactor (2) must also be supplied with a reducing gas (RG) to drive the oxygen out of the iron oxide carriers (io).
  • This gas can consist of carbon-containing compounds and/or hydrocarbon-containing compounds and/or hydrogen or mixtures thereof and flows through the direct reduction reactor (2) in a countercurrent flow, particularly from bottom to top.
  • the reducing gas (RG) Before being supplied, the reducing gas (RG) is heated to the required operating temperature, for example between 700 and 1100 °C, in a reducing gas heater (5).
  • the reducing gas can also be generated and heated in a reformer before being supplied.
  • the extracted reactor gas (TG) is dehumidified by passing it, for example, through a condenser and cooling it accordingly, so that the water vapor (H 2 O) contained in the reactor gas (TG) condenses and can thus be separated from the reactor gas (TG).
  • a portion of the dehumidified reactor gas (TG) can be used, at least in part, as fuel gas (BG) to fire at least one reducing gas heater (5) or at least one reformer.
  • the fuel gas (BG) diverted from the dehumidified reactor gas (TG) can be supplemented with another fuel gas if required.
  • Air and/or oxygen ( O2 ) serves as the oxidizer for the combustion process in the reducing gas heater (5) or in the reformer. If additional heat is required to achieve the operating temperature of the reducing gas (RG), it can also be supplied electrically, if necessary (not shown here).
  • the reactor gas (TG) circulated in the cycle (I) can be further freed from carbon dioxide (CO2) after dehumidification by passing the dehumidified reactor gas (TG) through a suitable CO2 separation system.
  • CO2 carbon dioxide
  • Unused reducing gas, along with any gaseous reaction products, is discharged from the direct reduction reactor (2) as reactor gas (TG).
  • the discharged reactor gas (TG) may contain hydrogen ( H2 ), a compound or mixture of carbon and oxygen (CO, CO2 ), and/or at least one hydrogen-containing compound ( H2O ), as well as unavoidable impurities.
  • the discharged reactor gas (TG) is recirculated (I) back into the direct reduction reactor (2), with fresh gas (FG) being added not only to improve the reduction potential but also to compensate for the amount removed by dehumidification, optional partial diversion of fuel gas (BG), and optional carbon dioxide capture.
  • the EAF gas (EG) discharged from the EAF (3) is added to the reducing gas (RG) before it enters the reducing gas heater (5) and then the reformer, the EAF gas (EG) can be dehumidified, for example, by passing it through a condenser and cooling it accordingly, so that the water vapor ( H2O ) contained in the EAF gas (EG) condenses and can thus be separated from the EAF gas (EG).
  • the dehumidified EAF gas (EG) can then be freed of carbon dioxide.
  • EAF gas (EG) discharged from the EAF (3) can be added to the reduction gas (RG) after leaving the reduction gas heater (5) or the reformer.
  • at least some of the EAF gas (EG) discharged from the EAF (3) can be introduced directly into the direct reduction reactor (2).
  • the EAF gas (EG) that is added to the reduction gas (RG) after leaving the reduction gas heater (5) or the reformer and/or introduced directly into the direct reduction reactor (2) has a temperature of at least 700 °C.
  • EAF gas EAF gas
  • Fresh gas (FG) can therefore be supplied variably as needed, depending on the availability of EAF gas (EG).

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Direktreduktionreaktors (2) in einem integrierten Hüttenwerk (1), umfassend mindestens einen Direktreduktionsreaktor (2) zum Direktreduzieren von oxidischen Eisenträgern (io) zu direktreduzierten Eisenträgern (ri) und Erzeugung eines Reaktorgases (TG) und mindestens einen EAF (3) zum zumindest teilweise Einschmelzen (ri) von direktreduzierten Eisenträgern zu Rohstahl und Erzeugung eines EAF-Gases (EG), wobei mindestens ein Teil des aus dem Direktreduktionsreaktor (1) abgeführten Reaktorgases (TG) im Kreislauf (I) geführt wird, in mindestens einem Reduktionsgaserwärmer (5) oder in mindestens einem Reformer erwärmt und in den Direktreduktionsreaktor (2) als Reduktionsgas (RG) wieder zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem EAF (5) abgeführte EAF-Gas (EG) zumindest zu einem Teil
- dem Reduktionsgas (RG) vor dem Eintritt in den Reduktionsgaserwärmers (5) oder vor Eintritt in den Reformer beigemengt wird und/oder
- dem Reduktionsgas (RG) nach Verlassen des Reduktionsgaserwärmers (5) oder des Reformers beigemengt wird und/oder
- direkt in den Direktreduktionsreaktor (2) eingebracht wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Direktreduktionreaktors in einem integrierten Hüttenwerk, umfassend mindestens einen Direktreduktionsreaktor zum Direktreduzieren von oxidischen Eisenträgern zu direktreduzierten Eisenträgern und Erzeugung eines Reaktorgases und mindestens einen EAF zum zumindest teilweise Einschmelzen von direktreduzierten Eisenträgern zu Rohstahl und Erzeugung eines EAF-Gases, wobei mindestens ein Teil des aus dem Direktreduktionsreaktor abgeführten Reaktorgases im Kreislauf geführt wird, in mindestens einem Reduktionsgaserwärmer oder in mindestens einem Reformer erwärmt und in den Direktreduktionsreaktor als Reduktionsgas wieder zugeführt wird.
  • Ein Verfahren zum Betreiben eines Direktreduktionsreaktors in einem integrierten Hüttenwerk ist beispielhaft in der EP 1 641 945 B1 offenbart. Es wird vorgeschlagen, Konvertergas mit Koksofengas aufgrund hoher H2- und CO-Gehalte einem recyclierenden Gas beizumengen, welche als Mischung zunächst auf eine Temperatur erwärmt werden muss, um anschließend in einen Direktreduktionsreaktor zum Reduzieren von Eisenerz rückgeführt werden zu können. Der im Direktreduktionsreaktor erzeugte direktreduzierte Eisenträger wird vollständig im Hochofen eingesetzt.
  • Die EP 0 258 208 B1 offenbart einen Ansatz, bei welchem der direktreduzierte Eisenträger einem Konverter zugeführt wird und ein Überschuss davon einem Elektrolichtbogenofen zugeführt werden kann.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren derart weiterzuentwickeln, dass die in einem bestehenden integrierten Hüttenwerk vorhandenen energetisch und stofflich wertvollen Prozessgase wirtschaftlich optimiert genutzt werden können.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
  • In mindestens einem Direktreduktionsreaktor werden aus oxidischen Eisenträgern, wie zum Beispiel Eisenerz, mittels eines Reduktionsgases, welches Wasserstoff oder Anteile an Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff und/oder Methan, und optional aliphatische Verbindungen wie zum Beispiel Methanol/Ethanol enthalten kann, direktreduzierte Eisenträger und ein Reaktorgas erzeugt. Das Reaktorgas kann unreagierte Bestandteile aus Kohlenstoffmonoxid und/oder Wasserstoff und/oder Methan enthalten, wobei zusätzlich Anteile an Kohlenstoffdioxid und/ oder Wasserdampf enthalten sein können.
  • Die direktreduzierten Eisenträger werden zumindest teilweise in dem mindestens einen EAF zu Rohstahl erschmolzen und nebenbei wird ein EAF-Gas erzeugt, welches reaktive Bestandteile an Wasserstoff und/oder Kohlenstoffmonoxid enthalten kann. Dem EAF können auch weitere eisenhaltige Stoffe, wie zum Beispiel Stahlschrott, mit einem Gehalt bis zu 50 %, insbesondere bis zu 40 %, 30 %, vorzugsweise bis zu 20 %, 10% des zu erzeugenden Rohstahls zugeführt werden, insbesondere um die in den Schrotten möglichen enthaltenen Störelemente/Verunreinigungen in Grenzen zu halten. Es kann auch schrottfrei ein Rohstahl erzeugt werden. Der im EAF zu erzeugende Rohstahl kann insbesondere mit mindestens 50 %, vorzugsweise mit mindestens 75 % des zu erzeugenden Rohstahls oder bevorzugt mit bis zu 100 % direktreduzierten Eisenträgern erschmolzen werden. Auch können bei Bedarf Kohlenstoffträger zugeführt werden, insbesondere in den Mengen, wenn ein bestimmter Kohlenstoffgehalt im Rohstahl gewünscht wird, insbesondere um eine Schaumschlacke zu erzeugen.
  • Der EAF (Electric Arc Furnace) ist bevorzugt ein elektrischer Schmelzofen mit direkter Lichtbogeneinwirkung, welcher Lichtbögen zwischen der Elektrode und der Charge/Flüssigphase bildet. Dies umfasst den Wechselstrom-Lichtbogen-Schmelzofen (EAFac), den Gleichstrom-Lichtbogen-Schmelzofen (EAFdc) und den Pfannenofen LF (Ladle Furnace). Der EAF wird standardmäßig oxidierend betrieben.
  • Die einzelnen genannten Aggregate und entsprechenden Verfahren sind Stand der Technik und in der Praxis etablierte Prozesse. Somit kennt der Fachmann die Betriebsweise der einzelnen Aggregate.
  • Erfindungsgemäß wird das aus dem EAF abgeführte EAF-Gas zumindest zu einem Teil
    • dem Reduktionsgas vor dem Eintritt in den Reduktionsgaserwärmer oder vor dem Eintritt in den Reformer beigemengt und/oder
    • dem Reduktionsgas nach Verlassen des Reduktionsgaserwärmers oder des Reformers beigemengt und/oder
    • direkt in den Direktreduktionsreaktor eingebracht.
  • Somit kann zumindest ein Teil des abgeführten EAF-Gases dem Reduktionsgas vor dem Eintritt in den Reduktionsgaserwärmer oder vor Eintritt in den Reformer beigemengt werden. Alternativ oder zusätzlich kann zumindest ein Teil des abgeführten EAF-Gases dem Reduktionsgas nach Verlassen des Reduktionsgaserwärmers oder des Reformers beigemengt werden. Alternativ oder zusätzlich kann zumindest ein Teil des abgeführten EAF-Gases direkt in den Direktreduktionsreaktor eingebracht werden, so dass eine Mischung mit dem Reduktionsgas erst im Direktreduktionsreaktor erfolgen kann.
  • Das abgeführte EAF-Gas enthält Bestandteile an Wasserstoff und/oder Kohlenstoffmonoxid, welche sich hervorragend für die Direktreduktion eignen, wobei dadurch ein Einsatz von Frischgas, somit externes Zuführen von Methan (Erdgas) und/oder Wasserstoff, wobei je nach Fahrweise des EAF entweder der Anteil an Kohlenstoffmonoxid dominiert, das heißt, dass mindestens 25 Vol.-%, insbesondere mindestens 30 Vol.-%, vorzugsweise mindestens 35 Vol.-%, bevorzugt mindestens 40 Vol.-%, besonders bevorzugt mindestens 45 Vol.-%, weiter bevorzugt mindestens 55 Vol.-% Kohlenstoffmonoxid oder der Anteil an Wasserstoff dominiert, das heißt, dass mindestens 20 Vol.-%, insbesondere mindestens 25 Vol.-%, vorzugsweise mindestens 30 Vol.-%, bevorzugt mindestens 35 Vol.-% enthalten sein kann, zumindest temporär reduziert werden kann, um den bestehenden Kreislauf aufrecht zu halten. Der Wasserstoffanteil kann beispielsweise durch das Einbringen von Dampf weiter eingestellt werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann das aus dem EAF abgeführte EAF-Gas entfeuchtet werden, bevor es dem Reduktionsgas vor dem Eintritt in den Reduktionsgaserwärmer/oder vor Eintritt in den Reformer beigemengt wird. Das abgeführte EAF-Gas wird durch eine Einheit durchgeleitet, beispielsweise durch einen Kondensator, und entsprechend abgekühlt, so dass der im EAF-Gas befindliche Wasserdampf kondensiert und somit vom EAF-Gas abgetrennt wird. Durch das Kondensieren und Ableiten des Kondensats wird das EAF-Gas "entfeuchtet". Dadurch kann die Qualität des EAF-Gases erhöht werden.
  • Eine weitere Ausgestaltung kann vorsehen, dass der im entfeuchteten EAF-Gas enthaltene CO2-Anteil abgetrennt wird, welches anschließend als im Wesentlichen kohlenstoffdioxidfreies EAF-Gas dem Reduktionsgas (entfeuchtet und optional von Kohlenstoffdioxid befreit) vor dem Eintritt in den Reduktionsgaserwärmer oder vor Eintritt in den Reformer beigemengt wird. Das entfeuchtete EAF-Gas wird durch eine Einheit durchgeleitet, in welcher Verbindungen oder Mischungen aus Kohlenstoff und Sauerstoff wie zum Beispiel Kohlenstoffdioxid (CO2) abgeschieden wird, beispielsweise durch eine CO2-Abtrennung in Form einer Aminwäsche, Carbonatwäsche, Membranabtrennungstechnologie, wie zum Beispiel selektive Membranen, oder einer PSA (Pressure Swing Absorption).
  • Gemäß einer Ausgestaltung weist das EAF-Gas, welches dem Reduktionsgas nach Verlassen des Reduktionsgaserwärmers oder des Reformers beigemengt wird und/oder direkt in den Direktreduktionsreaktor eingebracht wird, eine Temperatur von mindestens 700 °C auf.
  • Somit kann das EAF-Gas mit dem Reduktionsgas nach Verlassen des Reduktionsgaserwärmers oder des Reformers, welches eine Temperatur zwischen 700 und 1100 °C aufweisen kann, beigemengt bzw. gemischt werden. Je nach Temperatur des EAF-Gases, insbesondere wenn diese höher ist als die Temperatur des den Reduktionsgaserwärmer oder des den Reformer verlassende Reduktionsgases, kann ein zusätzliches "Boostern" des Reduktionsgases erfolgen. Das EAF-Gas kann eine Temperatur von insbesondere mindestens 800 °C, vorzugsweise mindestens 900 °C, bevorzugt mindestens 1000 °C, besonders bevorzugt mindestens 1100 °C aufweisen. Die Temperatur kann maximal 2000 °C, insbesondere maximal 1800 °C, vorzugsweise maximal 1600 °C betragen. Das EAF-Gas kann bei Bedarf auch zusätzlich mit geeigneten Mitteln, insbesondere durch elektrisch betriebene Mittel, in der Temperatur erhöht werden, beispielsweise um mindestens 30 K.
  • Der Direktreduktionsreaktor kann in zwei bzw. drei Bereiche unterteilt werden, einem Vorreduktionsbereich, einem Fertigreduktionsbereich und optional einem sogenannten Aufkohlungsbereich, wobei die oxidischen Eisenträger diese Bereiche in der vorgenannten Reihenfolge durchwandern und das Reduktionsgas, welches in den Fertigreduktionsbereich eingebracht wird, in entgegengesetzter Richtung strömt. ist der Direktreduktionsreaktor bevorzugt ein Schachtofen, so befindet sich der Vorreduktionsbereich im oberen Abschnitt des Schachtofens, in welchen die oxidischen Eisenträger eingebracht und vorreduziert werden, in den Fertigreduktionsbereich (durch Schwerkraft) gelangen, welcher sich im mittleren Abschnitt des Schachtofens befindet und in welchem die Eisenträger im Wesentlichen fertigreduziert werden, und (durch Schwerkraft) weiter wandern in den Aufkohlungsbereich im unteren Abschnitt des Schachtofens, in welchem in der Regel zusätzlich ein kohlenstoffhaltiges Gas eingebracht wird, um den direktreduzierten Eisenträger aufzukohlen. Beim konventionellen Aufkohlen durch zusätzliches Gas wird im unteren Abschnitt in der Regel ein Gasaustausch zwischen Aufkohlungsbereich und Fertigreduktionsbereich im Wesentlichen vermieden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann EAF-Gas mit einer Temperatur von mindestens 700 °C direkt in den Vorreduktionsbereich des Direktreduktionsreaktors eingebracht werden. Dadurch können die eingebrachten oxidischen Eisenträger schneller auf Temperatur gebracht werden im Vergleich zur reinen Erwärmung mittels heißem (700 bis 1100 °C) Reduktionsgas, so dass beispielsweise eine Mindesttemperatur von vorzugsweise 570 °C der oxidischen Eisenträger schneller erreicht werden kann, um eine Reduktion von Hämatit über Magnetit zu Wüstit und schließlich zu direktreduzierten Eisenträgern zu begünstigen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann das EAF-Gas mit einer Temperatur von mindestens 700 °C direkt in den Fertigreduktionsbereich des Direktreduktionsreaktors eingebracht werden. Dadurch kann insbesondere eine hohe Metallisierung der direktreduzierten Eisenträger erreicht werden und vorzugsweise der Eintrag von Primärenergie (fossil oder biogen oder grüner/erneuerbarer Wasserstoff) im System reduziert werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann das EAF-Gas mit einer Temperatur von mindestens 700 °C direkt in den Aufkohlungsbereich des Direktreduktionsreaktors eingebracht werden. Aufgrund der hohen Temperatur ist eine hohe Reaktivität mit den direktreduzierten Eisenträgern gegeben und es kann sich Kohlenstoff aus dem beispielsweise Kohlenstoffmonooxidgehalt des EAF-Gases in Form von Fe3C auf den Eisenträgern bilden bzw. auch Kohlenstoff auf und in den direktreduzierten Eisenträgern ablagern. Es kann in dieser Ausführung vorgesehen sein, dass ein Gasübergang aus dem Aufkohlungsbereich in den Fertigreduktionsbereich und damit ein Mischen mit dem in den Fertigreduktionsbereich zugeführten Reduktionsgas zugelassen wird.
  • Das aus dem Direktreduktionsreaktor abgeführte Reaktorgas enthält, je nach Zusammensetzung des eingesetzten Reduktionsgases und der Beimengung des EAF-Gases, noch nicht abreagierte Anteile, insbesondere Verbindungen oder Mischungen aus Kohlenstoff und Sauerstoff (CO, CO2), Methan (CH4), Wasserstoff (H2) und/oder Wasserdampf (H2O), sowie prozessbedingte unvermeidbare Verunreinigungen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung wird das aus dem Direktreduktionsreaktor abgeführte Reaktorgas entfeuchtet. Das abgeführte Reaktorgas wird durch eine Einheit durchgeleitet, beispielsweise durch einen Kondensator, und entsprechend abgekühlt, so dass der im Reaktorgas befindliche Wasserdampf kondensiert und somit vom Reaktorgas abgetrennt wird. Durch das Kondensieren und Ableiten des Kondensats wird das Reaktorgas "entfeuchtet". Dadurch kann die Qualität des Reaktorgases erhöht werden.
  • Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der im entfeuchteten Reaktorgas enthaltene CO2-Anteil abgetrennt wird, welches anschließend als im Wesentlichen kohlenstoffdioxidfreies Reaktorgas wieder als Reduktionsgas bzw. als dominanter Teil oder Hauptanteil des Reduktionsgases in den Direktreduktionsreaktor rückgeführt bzw. eingebracht wird. Das entfeuchtete Reaktorgas wird durch eine Einheit durchgeleitet, in welcher Verbindungen oder Mischungen aus Kohlenstoff und Sauerstoff, wie zum Beispiel Kohlenstoffdioxid (CO2), abgeschieden wird, beispielsweise durch eine CO2-Abtrennung in Form einer Aminwäsche, Carbonatwäsche, Membranabtrennungstechnologie, wie zum Beispiel selektive Membranen, oder einer PSA (Pressure Swing Absorption). Um die Klimabilanz weiter zu verbessern, kann das aus dem entfeuchteten Reaktorgas abgeschiedene Kohlenstoffdioxid beispielsweise in einer geeigneten Umgebung gespeichert werden, mittels CCS (Carbon Capture and Storage) oder stofflich im Rahmen eines CCU (Carbon Capture and Utilization)-Verfahrens genutzt werden. Des Weiteren kann das Kohlenstoffdioxid (CO2) auch als mögliches Aufkohlungsgas oder Teil eines möglichen Aufkohlungsgases im Aufkohlungsbereich des Direktreduktionsreaktors stofflich genutzt werden. Bei Verwendung einer Direktreduktionsanlage nach dem sogenannten und bekannten Midrex-Verfahren, welche mindestens einen Reformer anstelle eines Reduktionsgaserwärmers umfasst, in welchem konventionell Erdgas als Frischgas zu einem Reduktionsgas umfassend Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff umgewandelt wird, könnte das Kohlenstoffdioxid mit Erdgas in mindestens einem Reformer zu Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff umgewandelt werden, um es dem Direktreduktionsreaktor als Reduktionsgas wieder zuzufügen. Da im Reformer das Reaktorgas zudem aufgeheizt wird, kann es auch zielführend sein, das CO und/oder H2 enthaltende EAF-Gas in den Reformer einzubringen.
  • Das in den Direktreduktionsreaktor eingeleitete Reduktionsgas zum Direktreduzieren der oxidischen Eisenträger zu direktreduzierten Eisenträgern wird vor dem Einspeisen in den insbesondere Fertigreduktionsbereich des Direktreduktionsreaktors auf eine Temperatur zwischen 700 und 1100 °C in mindestens einem Reduktionsgaserwärmer oder in den mindestens Reformer erwärmt. Hierfür kann als Brenngas oder als Zusatzgas zu einem Brenngas, somit zumindest zu einem Teil des Brenngases, zum Befeuern des Reduktionsgaserwärmers oder des Reformers ein Teil des entfeuchteten Reaktorgases verwendet werden. Beispielsweise kann bis zu 20 %, insbesondere bis zu 16 %, vorzugsweise bis zu 13 %, bevorzugt bis zu 10 % des entfeuchteten Reaktorgases zumindest zu einem Teil als Brenngas verwendet werden. Dadurch können beispielsweise die prozessbedingten Verunreinigungen im quasi geschlossenen System minimal gehalten werden und durch eine Teilabzweigung als Brenngas somit einer unerwünschten Erhöhung im System entgegengewirkt werden.
  • Um einen Kreislaufbetrieb im Wesentlichen sicherstellen zu können, muss der Teil aus dem Reaktorgas, welcher durch das Entfeuchten, durch optionale Kohlenstoffdioxidabscheidung und durch optionale Teilabzweigung zumindest zu einem Teil an Brenngas abgeführt wird, somit der ausgeschleuste Massenstrom durch das EAF-Gas, und falls dieses nicht ausreichend bereitgestellt werden kann, durch zusätzliches Frischgas ersetzt werden.
  • Bei dem Frischgas kann es sich um Methan, beispielsweise um Erdgas oder Bio-Methan etc., oder um Wasserstoff oder eine Mischung daraus handeln.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann Frischgas variabel je nach Verfügbarkeit des EAF-Gases zugeführt werden. Da der EAF beispielsweise nicht kontinuierlich betrieben werden kann, stünde somit auch nur temporär EAF-Gas zur Verfügung, so dass je nach Auslegung und Betriebsweise einer Direktreduktionsanlage Frischgas zugeführt werden kann, falls beispielsweise Überschüsse an EAF-Gas nicht (zwischen)gespeichert werden (können), um einen im Wesentlichen kontinuierlichen Betrieb des Direktreduktionsreaktors sicherstellen zu können. Es kann aber auch die Betriebsweise an die Verfügbarkeit des EAF-Gases angepasst werden, so dass so wenig wie möglich Frischgas zugeführt werden braucht.
  • Näher erläutert wird die Erfindung anhand der folgenden Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Figur 1. Dabei zeigt die Figur 1 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens an einer schematischen Darstellung eines integrierten Hüttenwerks zum Betreiben eines Direktreduktionsreaktors.
  • Das integrierte Hüttenwerk (1) umfasst mindestens einen Direktreduktionsreaktor (2) zum Direktreduzieren von oxidischen Eisenträgern (io) zu direktreduzierten Eisenträgern (ri) und mindestens einen EAF (3) zum zumindest teilweise Einschmelzen von direktreduzierten Eisenträgern zu Rohstahl und Erzeugung eines EAF-Gases (EG).
  • Oxidische Eisenträger (io) werden in einen Direktreduktionsreaktor (2), welcher beispielsweise als Schachtofen ausgebildet sein kann und somit am oberen Ende entsprechend bestückt wird, eingebracht. Am unteren Ende des Direktreduktionsreaktors (2) werden die direktreduzierten Eisenträger (ri) entnommen und einem EAF (3) zum zumindest teilweise Einschmelzen von direktreduzierten Eisenträgern (ri) insbesondere mit Zugabe von weiteren Zusätzen, wie zum Beispiel Stahlschrott und/oder Kohlenstoffträgern, zugeführt. Durch die Betriebsweise entsteht im EAF (3) ein EAF-Gas (EG), welches bevorzugt kohlenstoffmonooxidhaltig und/oder wasserstoffhaltig ist. Die Art und Weise zum Betreiben eines EAFs (3) mit einer oxidierenden als auch beispielsweise reduzierenden Atmosphäre ist dem Fachmann bekannt. So kann insbesondere Kohlenstoffmonoxid bei einer reduzierenden Fahrweise durch die Reduktion des FeO in der Schlacke durch Kohlenstoff (FeO + C = CO + Fe) entstehen. Aber in einer vorzugsweise oxidierenden Fahrweise kann Kohlenstoffmonoxid durch die Zugabe von Kohlenstoff und Sauerstoff (insbesondere zur Bildung der Schaumschlacke) entstehen. Beispielsweise kann Wasserstoff aus flüchtigen Anteilen insbesondere aus Kohlenstoff (Kohlezusatz), Dissoziation von Dampf bei den hohen Temperaturen, aus Reaktionen von Wassersdampf mit Kohlenstoff (Kohlezusatz), oder aus Wassergas-Shiftreaktionen entstehen. Der erzeugte Rohstahl kann im integrierten Hüttenwerk (1) auf schnellstem Weg einer Sekundärmetallurgie zugeführt werden, nicht dargestellt, um den gewünschten Stahl aufzubereiten und anschließend zu Halbzeugen, wie zum Beispiel zu Flach- oder Langprodukten, zu vergießen.
  • Neben oxidischen Eisenträgern (io) muss der Direktreduktionsreaktor (2) auch mit einem Reduktionsgas (RG) zum Austreiben des Sauerstoffs aus den oxidischen Eisenträgern (io) beschickt werden, welches aus kohlenstoffhaltigen Verbindungen und/oder kohlenwasserstoffhaltigen und/oder Wasserstoff oder Mischungen daraus bestehen kann und im Gegenstromprinzip den Direktreduktionsreaktor (2), insbesondere von unten nach oben, durchströmt. Das Reduktionsgas (RG) wird vor dem Beschicken in einem Reduktionsgaserwärmer (5) auf eine erforderliche Betriebstemperatur erwärmt, beispielsweise zwischen 700 und 1100 °C. Alternativ kann nach dem Midrex Prinzip das Reduktionsgas auch vor dem Beschicken auch in einem Reformer erzeugt und aufgeheizt werden.
  • Das abgeführte Reaktorgas (TG) wird entfeuchtet, indem es beispielsweise durch einen Kondensator durchgeführt und entsprechend abgekühlt wird, so dass der im Reaktorgas (TG) befindliche Wasserdampf (H2O) kondensiert und somit vom Reaktorgas (TG) abgetrennt werden kann.
  • Ein Teil des entfeuchteten Reaktorgases (TG) kann zumindest zu einem Teil als Brenngases (BG) zum Befeuern mindestens eines Reduktionsgaserwärmers (5) oder mindestens eines Reformers verwendet werden. Das aus dem entfeuchteten Reaktorgas (TG) abgezweigte Brenngas (BG) kann bei Bedarf durch ein weiteres Brenngas ergänzt werden. Luft und/oder Sauerstoff (O2) dient als Oxidationsmittel für den Verbrennungsprozess im Reduktionsgaserwärmer (5) oder im Reformer. ist ein zusätzlicher Wärmebedarf um das Erzielen der Betriebstemperatur des Reduktionsgases (RG) erforderlich, kann bei Bedarf auch elektrisch zugeheizt werden, hier nicht dargestellt.
  • Das im Kreislauf (I) geführte Reaktorgas (TG) kann nach dem Entfeuchten zusätzlich von Kohlenstoffdioxid (CO2) befreit werden, indem das entfeuchtete Reaktorgas (TG) durch eine geeignete CO2-Abtrennung durchgeführt wird.
  • Unverbrauchtes Reduktionsgas wird zusammen mit etwaigen gasförmigen Reaktionsprodukten als Reaktorgas (TG) aus dem Direktreduktionsreaktor (2) abgeführt. Das abgeführte Reaktorgas (TG) kann Wasserstoff (H2), eine Verbindung oder Mischung aus Kohlenstoff und Sauerstoff (CO, CO2) und/oder mindestens eine wasserstoffhaltige Verbindung (H2O) und unvermeidbare Verunreinigungen enthalten. Im Standardprozess wird das abgeführte Reaktorgas (TG) im Kreislauf (I) dem Direktreduktionsreaktor (2) wieder zugeführt, wobei Frischgas (FG) nicht nur zur Verbesserung des Reduktionspotentials sondern auch zum Ausgleich des durch Entfeuchten, durch optionale Teilabzweigung zumindest zu einem Teil an Brenngas (BG) und durch optionale Kohlenstoffdioxidabscheidung abgeführte Menge zusätzlich beigemengt werden kann.
  • Erfindungsgemäß kann das aus dem EAF (3) abgeführte EAF-Gas (EG) zumindest zu einem Teil
    • dem Reduktionsgas (RG) vor dem Eintritt in den Reduktionsgaserwärmer (5) oder vor dem Eintritt in den Reformer beigemengt werden und/oder
    • dem Reduktionsgas (RG) nach Verlassen des Reduktionsgaserwärmers (5) oder des Reformers beigemengt werden und/oder
    • direkt in den Direktreduktionsreaktor (2) eingebracht werden.
  • Wird zumindest ein Teil des aus dem EAF (3) abgeführten EAF-Gases (EG) dem Reduktionsgas (RG) vor dem Eintritt in den Reduktionsgaserwärmer (5) vor dem Eintritt in den Reformer beigemengt, so kann das EAF-Gas (EG) entfeuchtet werden, indem es beispielsweise durch einen Kondensator durchgeführt und entsprechend abgekühlt wird, so dass der im EAF-Gas (EG) befindliche Wasserdampf (H2O) kondensiert und somit vom EAF-Gas (EG) abgetrennt werden kann. Das entfeuchtete EAF-Gas (EG) kann von Kohlenstoffdioxid befreit werden.
  • Alternativ oder zusätzlich kann zumindest ein Teil des aus dem EAF (3) abgeführten EAF-Gases (EG) dem Reduktionsgas (RG) nach Verlassen des Reduktionsgaserwärmers (5) oder des Reformers beigemengt werden. Alternativ oder zusätzlich kann zumindest ein Teil des aus dem EAF (3) abgeführten EAF-Gases (EG) direkt in den Direktreduktionsreaktor (2) eingebracht werden. Das EAF-Gas (EG), welches dem Reduktionsgas (RG) nach Verlassen des Reduktionsgaserwärmers (5) oder des Reformers beigemengt wird und/oder direkt in den Direktreduktionsreaktor (2) eingebracht wird, weist eine Temperatur von mindestens 700 °C auf.
  • Der Direktreduktionsreaktor (2) kann einen Vorreduktionbereich (2.1), einen Fertigreduktionsbereich (2.2) und einen optionalen Aufkohlungsbereich (2.3) aufweisen. Das Reduktionsgas (RG) wird in den Fertigreduktionsbereich (2.2) des Direktreduktionsreaktors (2) eingeleitet. Falls kein "Boostern" des Reduktionsgases (RG) beabsichtigt ist oder zusätzlich dazu, kann das EAF-Gas (EG) direkt in den Direktreduktionsreaktor (2) eingebracht wird, und zwar entweder
    • in den Vorreduktionsbereich (2.1) oder
    • in den Fertigreduktionbereich (2.2) oder
    • den Aufkohlungsbereich (2.3) oder
    • in den Vorreduktionsbereich (2.1) und in den Fertigreduktionsbereich (2.2) oder
    • in den Vorreduktionsbereich (2.1) und in den Aufkohlungsbereich (2.3) oder
    • in den Fertigreduktionsbereich (2.2) und in den Aufkohlungsbereich (2.3) oder
    • in den Vorreduktionsbereich (2.1), in den Fertigreduktionsbereich (2.2) und in den Aufkohlungsbereich (2.3).
  • Die Menge des verfügbaren EAF-Gases (EG) kann je nach Betriebsweise variieren, so dass es nicht dauerhaft zur Verfügung steht. Frischgas (FG) kann somit bei Bedarf auch je nach Verfügbarkeit des EAF-Gases (EG) variabel zugeführt werden.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Direktreduktionreaktors (2) in einem integrierten Hüttenwerk (1), umfassend mindestens einen Direktreduktionsreaktor (2) zum Direktreduzieren von oxidischen Eisenträgern (io) zu direktreduzierten Eisenträgern (ri) und Erzeugung eines Reaktorgases (TG) und mindestens einen EAF (3) zum zumindest teilweise Einschmelzen von direktreduzierten Eisenträgern (ri) zu Rohstahl und Erzeugung eines EAF-Gases (EG), wobei mindestens ein Teil des aus dem Direktreduktionsreaktor (1) abgeführten Reaktorgases (TG) im Kreislauf (I) geführt wird, in mindestens einem Reduktionsgaserwärmer (5) oder in mindestens einem Reformer erwärmt und in den Direktreduktionsreaktor (2) als Reduktionsgas (RG) wieder zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem EAF (3) abgeführte EAF-Gas (EG) zumindest zu einem Teil
    - dem Reduktionsgas (RG) vor dem Eintritt in den Reduktionsgaserwärmer (5) oder vor dem Eintritt in den Reformer beigemengt wird und/oder
    - dem Reduktionsgas (RG) nach Verlassen des Reduktionsgaserwärmers (5) oder des Reformers beigemengt wird und/oder
    - direkt in den Direktreduktionsreaktor (2) eingebracht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das aus dem EAF (3) abgeführte EAF-Gas (EG) entfeuchtet wird, bevor es dem Reduktionsgas (RG) vor dem Eintritt in den Reduktionsgaserwärmer (5) oder vor dem Eintritt in den Reformer beigemengt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das entfeuchtete EAF-Gas (EG) von Kohlenstoffdioxid befreit wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das EAF-Gas (EG), welches dem Reduktionsgas (RG) nach Verlassen des Reduktionsgaserwärmers (5) oder des Reformers beigemengt wird und/oder direkt in den Direktreduktionsreaktor (2) eingebracht wird, eine Temperatur von mindestens 700 °C aufweist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Direktreduktionsreaktor (2) einen Vorreduktionsbereich (2.1) aufweist, in welchen das EAF-Gas (EG) direkt eingebracht wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Direktreduktionsreaktor (2) einen Fertigreduktionsbereich (2.2) aufweist, in welchen das EAF-Gas (EG) direkt eingebracht wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Direktreduktionsreaktor (2) einen Aufkohlungsbereich (2.3) aufweist, in welchen das EAF-Gas (EG) direkt eingebracht wird.
  8. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei das abgeführte Reaktorgas (TG) entfeuchtet wird und optional von Kohlenstoffdioxid befreit wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei ein Teil des entfeuchteten Reaktorgases (TG) zumindest zu einem Teil als Brenngases (BG) zum Befeuern mindestens eines Reduktionsgaserwärmers (5) oder mindestens eines Reformers verwendet wird.
  10. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei Frischgas (FG) variabel je nach Verfügbarkeit des EAF-Gases (EG) zugeführt wird.
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