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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Einschmelzofens, in welchem Elektro-Roheisen oder Elektro-Rohstahl und Elektro-Schlacke erzeugt werden.
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Im Hochofenprozess entsteht Gichtgas, welches den Hochofen am oberen Ende verlässt. Das Gichtgas kann 20 - 30 Vol.-% CO2, 20 - 30 Vol.-% CO, 40 - 55 Vol.-% N2, 0 - 10 Vol.-% H2O enthalten und ist mit Staubpartikeln beladen. Das Gichtgas wird in der Regel vollständig in einem integrierten Hüttenwerk als Energieträger verwertet, sei es zur Erwärmung des Windes in den Winderhitzern, für Heizzwecke in Walz- und/oder Stahlwerk oder zur Stromerzeugung. Vor der energetischen Verwertung muss das Gichtgas jedoch von den Staubpartikeln befreit werden, so dass beispielsweise eine Gichtgasreinigung meistens in zwei Schritten durchgeführt wird, eine Staubabscheidung im trockenen Zustand (Gichtstaub) mit einer Kornfraktion größer als 0,1 mm und einer anschließenden Feinstaubabscheidung im nassen Zustand (Gichtschlamm). Aufgrund einer hohen Konzentration von Kohlenstoff und Eisen kann die Kornfraktion des Gichtstaubs dem Sinterprozess rückgeführt werden. Anders gestaltet sich die Verwertung des bei der nassen Feinstaubabscheidung entstehenden Gichtgasschlamms, welcher eine Kornfraktion kleiner als 10 µm enthält und mit Schwermetallen wie Zink, Blei und Cadmium angereichert ist. Der Gichtschlamm ist aufgrund der Anreicherung von Schwermetallen nicht zum Sintern geeignet, sondern muss deponiert werden.
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Aus dem Artikel "
Reduction of EAF dust emissions by injecting it into the furnace", reprint from "MPT-Metallurgical Plant and Technology International" issue No. 3/1997, pages 58-62, Verlag Stahleisen GmbH, Düsseldorf, ist bekannt, dass Filterstäube, die bei der Elektrostahlerzeugung anfallen, wirtschaftliche und ökologische Probleme aufgrund ihrer Zink- und Bleigehalte verursachen können. Der Artikel beschreibt, wie durch Recycling des Filterstaubs durch Injektion in den Elektrolichtbogenofen die Gesamtkosten und Menge an Staub reduziert werden können. Das meiste Zink in dem injizierten Staub kehrt in die Staubfraktion der Atmosphäre im Ofen zurück, während sich der Rest in der Schlacke löst. Das Zink sammelt sich im EAF-Filterstaub an, wodurch die Metallrückgewinnung von Zink attraktiver wird. Es traten keine negativen Auswirkungen auf die Staubemissionen oder die Stahlqualität ein, welche auf den Injektionsvorgang zurückgeführt werden können, wobei eine Mischung aus Filterstaub und Kohlenstoffstaub in die erzeugte Schlacke im EAF injiziert wurde.
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Die
WO 1998/059091 A1 offenbart ein Verfahren zum Verwerten von eisenhaltigen Hüttenwerkreststoffen enthaltend eine Mischung aus ölhaltigem Walzzunder, Gichtschlamm und Konverterstaub, welche mit Branntkalk und Wasser konditioniert und zu Grünpellets in unterschiedlicher Kornfraktion weiterverarbeitet werden, um anschließend in einem Elektrolichtbogenofen eingeschmolzen zu werden. So können beispielsweise 40 % Hüttenwerkreststoffe und 60 % Roheisen aus einem Hochofen kommend im Elektrolichtbogenofen zu Rohstahl konditioniert werden. Zur Aufkohlung des Metallbades kann der Elektrolichtbogenofen mit mindestens einer Kohleunterbaddüse ausgestattet sein.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, bei welchem der Einsatz von zusätzlichem Kohlenstoff zur Konditionierung und/oder Erzeugung einer Elektro-Schlacke und/oder eines Elektro-Roheisens oder Elektro-Rohstahls in einem elektrischen Einschmelzofen reduziert oder sogar vermieden werden kann und dabei die Kreislaufwirtschaft von Hüttenreststoffen verbessert werden kann.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
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Erfindungsgemäß wird Gichtstaub, trockener Gichtschlamm oder eine Mischung daraus in den elektrischen Einschmelzofen eingebracht.
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Die Erfinder haben herausgefunden, dass durch die Verwendung von Gichtstaub, trockenem Gichtschlamm oder einer Mischung daraus eine verbesserte Kreislaufwirtschaft von Hüttenreststoffen bereitgestellt werden kann. Gichtstaub wie auch (getrockneter) Gichtschlamm sind kohlenstoffhaltig und können beispielsweise zwischen 20 und 60 Gew.-% Kohlenstoff enthalten. Sie können daher durch gezieltes Einbringen in den elektrischen Einschmelzofen zur Konditionierung der erzeugten Elektro-Schlacke und/oder des erzeugten Elektro-Roheisens oder Elektro-Rohstahls beitragen. Dadurch kann zumindest ein Teil eines zusätzlichen Kohlenstoffträgers, welcher zugeführt wird, um beispielsweise die Elektro-Schlacke, das Elektro-Roheisen oder den Elektro-Stahl oder beides zu konditionieren und/oder zu erzeugen, reduziert oder sogar vollständig substituiert werden, indem (nur) Gichtstaub, (nur) getrockneter Gichtschlamm oder eine Mischung aus Gichtstaub und getrocknetem Gichtschlamm eingebracht wird.
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Alternativ kann der Gichtstaub und/oder Gichtschlamm in der Rezirkulation unter Berücksichtigung einer optimalen Feuchte hinzugefügt werden. Unter optimaler Feuchte können bis zu 30 Gew.-%, insbesondere bis zu 25 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 20 Gew.-%, bevorzugt bis zu 10 Gew.-% Wasser im Gichtschlamm oder in der Mischung kombiniert mit Gichtstaub bis zu 20 Gew.-%, insbesondere bis zu 10 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 5 Gew.-%, bevorzugt bis zu 2 Gew.-% Wasser verstanden werden. Eine Trocknung kann dabei beispielhaft in dieser (Re-)Zirkulation stattfinden.
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Der mindestens eine elektrische Einschmelzofen kann Bestandteil eines integrierten Hüttenwerks sein, in welchem mindestens ein Hochofen angesiedelt ist, in welchem Hochofen-Roheisen und Hochofen-Schlacke erzeugt werden und dabei Gichtgas entsteht, welches abgeführt und aus welchem Gichtstaub und Gichtschlamm abgetrennt wird, wobei der Gichtschlamm getrocknet werden kann.
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Selbstverständlich können der elektrische Einschmelzofen und der Hochofen auch an unterschiedlichen Standorten angesiedelt sein. Der einzubringende Gichtstaub und/oder getrocknete Gichtschlamm kann dann entsprechend antransportiert und bereitgestellt werden.
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Der Gichtstaub und/oder der getrocknete Gichtschlamm kann beispielsweise vor oder zu Beginn des Schmelzvorgangs zu den Einsatzstoffen, welche durchaus noch im festen Zustand vorliegen können, zugegeben werden. Als Einsatzstoffe kommen zum einen eisenhaltige Einsatzstoffe und zum anderen Schlackenbildner zur Anwendung. Auch Kohlenstoffträger kommen zur Anwendung, welche erfindungsgemäß in Form von Gichtstaub und/oder getrocknetem Gichtschlamm eingebracht werden und je nach Verfügbarkeit, eine Zugabe von zusätzlich konventionellen Kohlenstoffträgern zumindest zum Teil, bevorzugt vollständig ersetzen können.
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Die im Gichtstaub und/oder im getrockneten Gichtschlamm enthaltenen Begleitelemente, insbesondere oben genannte Schwermetalle, werden über die im standardmäßigen Prozess des elektrischen Einschmelzofens vorhandene Absaugung abgeführt und selektiv ausgetragen. So kann beispielsweise Zink, welches über die Zugabe von Gichtstaub und/oder getrocknetem Gichtschlamm aufkonzentriert wird, als Produkt der zinkverarbeitenden Industrie bereitgestellt werden.
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Schlackenbildner umfassen mindestens eines oder mehrere der Elemente aus der Gruppe (CaO, MgO, SiO2, Al2O3). So können Schlackenbildner zugegeben werden, um eine Basizität B4 in der Elektro-Schlacke zwischen 0,9 und 4,0 einstellen zu können. B4 kann insbesondere mindestens 1,0, vorzugsweise mindestens 1,1 und insbesondere maximal 3,0, vorzugsweise maximal 2,0 betragen. Die Basizität B4 entspricht dem Verhältnis CaO + MgO zu SiO2 + Al2O3, wobei die Ermittlung der charakteristischen Größen in der Elektro-Schlacke im festen Zustand dem Fachmann geläufig ist. Die Einstellung der gewünschten Basizität durch entsprechende Mischung/Zugabe ist dem Fachmann ebenfalls geläufig.
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Schrott kann vorzugsweise als zusätzlicher eisenhaltiger Einsatzstoff und insbesondere zur Erhöhung der Recyclingrate zugegeben werden. Durch den Schrott können unerwünschte Begleitelemente, wie Chrom (Cr), Kupfer (Cu), Molybdän (Mo), Zinn (Sn) und/oder Nickel (Ni) eingebracht werden. Metallurgisch können daraus einerseits notwendige Änderungen in der Prozessführung resultieren, andererseits kann dies auch zu einer negativen Beeinflussung bis hin zu Problemen in der Weiterverarbeitung führen.
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Zum Erschmelzen der Einsatzstoffe verfügt der elektrische Einschmelzofen über mindestens eine Elektrode, bevorzugt über mehrere Topelektroden, welche mit elektrischem Strom beaufschlagbar sind und damit die erforderliche Energie bereitstellen, um die Einsatzstoffe in eine Flüssigphase umfassend eine Elektro-Schlacke und einen Elektro-Rohstahl oder ein Elektro-Roheisen zu überführen. Je nach Größe/Dimension des elektrischen Einschmelzofens können drei, vier, fünf, sechs oder mehr als sechs Topelektroden verwendet werden. Die zum Erschmelzen benötigte Energie kann bevorzugt aus regenerativer Energie (Sonne, Wind, Wasser, Biomasse, Geothermie) bereitgestellt werden. Dadurch kann der elektrische Einschmelzofen klimaschonend betrieben werden. Auch die Verwendung von Strom aus Kernkraft ist denkbar.
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Bevorzugt wird Eisenschwamm als eisenhaltiger Einsatzstoff verwendet. Der Eisenschwamm ist ein direktreduzierter Eisenerzträger in Form von Eisenschwamm-Stücken und/oder Eisenschwamm-Pellets und/oder Eisenschwamm-Briketts mit einem Metallisierungsgrad von mindestens 75 %. Der Metallisierungsgrad spiegelt das Verhältnis des metallischen Eisenanteils bezogen auf den gesamten Eisengehalt im Eisenschwamm wider. Er kann insbesondere mindestens 80 %, vorzugsweise mindestens 85 %, bevorzugt mindestens 90 % und kann im Idealfall bis zu 100 %, insbesondere bis zu 99 % betragen. Die Umwandlung von Eisenerzträger zu Eisenschwamm erfolgt in geeigneten Reaktoren, wie zum Beispiel in Schachtöfen oder Drehrohröfen, in welchen Eisenerzträger mit heißen Reduktionsgasen, welche Temperaturen zwischen 600 und 1100 °C aufweisen können, in Kontakt gelangen. Als Reduktionsgas kann bevorzugt ausschließlich "grün erzeugter" Wasserstoff verwendet werden, aber auch Mischgase enthaltend oder bestehend aus Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxid. Bei einem konventionellen Reduktionsgas bestehend aus Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxid lagert sich Kohlenstoff aus dem CO stammend als Fe3C im Eisenschwamm ab. Je höher der Anteil des Wasserstoffs im Reduktionsgas, umso geringer fällt der Kohlenstoffgehalt im Eisenschwamm an. Dadurch sind, wenn eine Erhöhung des Kohlenstoffgehalts in dem Elektro-Roheisen oder - Stahl erforderlich ist, entsprechende Mengen an Kohlenstoffträger beizufügen, welche zumindest teilweise oder vorzugsweise vollständig über die Einbringung von Gichtstaub, getrocknetem Gichtschlamm oder einer Mischung daraus in den elektrischen Einschmelzofen bereitgestellt werden.
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Da im beispielhaft integrierten Hüttenwerk auch mindestens ein Hochofen vorhanden ist, kann auch zumindest ein Teil eines abgestochenen Hochofen-Roheisens als eisenhaltiger Einsatzstoff in Flüssigphase verwendet werden, so auch eine Mischung aus Hochofen-Roheisen und weiteren eisenhaltigen Einsatzstoffen, wie zum Beispiel Eisenschwamm, Schrott oder eine Mischung aus Eisenschwamm und Schrott, sowie Schlackenbildner und ggf. weitere Hilfsstoffe.
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Der aus dem Gichtgas abgetrennte Gichtstaub kann zum Teil oder auch vollständig in den elektrischen Einschmelzofen eingebracht werden. Die bisher bekannte Verwertung von Gichtstaub in Sinteranlagen kann daher zum Teil oder auch vollständig entfallen.
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Der aus dem Gichtgas abgetrennte und getrocknete Gichtschlamm kann zum Teil oder auch vollständig in den elektrischen Einschmelzofen eingebracht werden. Das Trocknen von Gichtschlamm ist bekannt und für den Fachmann geläufig. Die bisher angewandte Deponierung von Gichtschlamm kann daher zum Teil oder auch vollständig entfallen, was auch der Umwelt zugutekommen kann.
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Gemäß einer Ausgestaltung kann Gichtstaub, trockener Gichtschlamm oder eine Mischung daraus in die erzeugte Elektro-Schlacke eingebracht werden. Das Einbringen in die Elektro-Schlacke kann beispielsweise die Konditionierung der Elektro-Schlacke begünstigen, indem der Kohlenstoff aus dem Gichtstaub und/oder aus dem getrockneten Gichtschlamm als Reduktionsmittel Anteile von FeO in der Elektro-Schlacke reduziert und dadurch der Eisenanteil in der Elektro-Schlacke verringert und die Eisenausbeute verbessert werden kann. Durch Zugabe von Sauerstoff, d. h., der Kohlenstoff reagiert mit dem Sauerstoff, der im Wesentlichen gleichzeitig zugegeben wird, kann auch die Bildung einer sogenannten Schaumschlacke begünstigt werden und dadurch auf konventionelle Einbringung von zusätzlichen Kohlenstoffträgern zum Teil oder vorzugsweise vollständig verzichtet werden.
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Gemäß einer Ausgestaltung kann Gichtstaub, trockener Gichtschlamm oder eine Mischung daraus in das erzeugte Elektro-Roheisen oder in den erzeugten Elektro-Rohstahl eingebracht werden. Das Einbringen in das Elektro-Roheisen oder in den Elektro-Rohstahl kann beispielsweise die Konditionierung des Elektro-Roheisens oder -Rohstahls begünstigen, indem der Kohlenstoff aus dem Gichtstaub und/oder aus dem getrockneten Gichtschlamm als Reduktionsmittel Anteile von noch nicht vollständig reduziertem FeO in dem Elektro-Roheisen oder - Rohstahl reduziert und dadurch eine Überführung von Anteilen an FeO in die Elektro-Schlacke gesenkt, somit der Anteil an Eisen in der Elektro-Schlacke reduziert werden kann, und die Eisenausbeute verbessert werden kann, und/oder indem der Kohlenstoff aus dem Gichtstaub und/oder aus dem getrockneten Gichtschlamm als Legierungsmittel das Elektro-Roheisen oder den Elektro-Rohstahl in seiner Zusammensetzung im Kohlenstoffgehalt erhöhen kann.
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Falls in dem Elektro-Roheisen ein definierter Kohlenstoffgehalt eingestellt werden soll, kann dieser zwischen 2,0 und 4,8 Gew.-% betragen. Dieser kann insbesondere mindestens 2,5, vorzugsweise mindestens 3,0, bevorzugt mindestens 3,3, besonders bevorzugt mindestens 3,6 betragen.
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Bisher kamen als zusätzliche Kohlenstoffträger grundsätzlich alle Materialien in gasförmiger, flüssiger und/oder fester Form mit reaktionsfähigem freien Kohlenstoff zur Anwendung, welche in den elektrischen Einschmelzofen einbringbar sind. In fester Form kamen beispielsweise Koksstaub, Kokslösche, Koksgrus oder Kohlepartikel in Frage. In flüssiger Form kamen beispielsweise Ethanol, Methanol sowie andere Kohlenwasserstoffe in Frage. In gasförmiger Form kamen kohlenstoffhaltige Gase, beispielsweise Kohlenstoffdioxid, Methan (Erdgas), Kohlenstoffmonoxid, Propan, Butan in Frage.
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Gemäß einer Ausgestaltung kann Gichtstaub, getrockneter Gichtschlamm oder eine Mischung daraus in das erzeugte Elektro-Roheisen oder in den erzeugten Elektro-Rohstahl und in die erzeugte Elektro-Schlacke eingebracht werden. Die Vorteile der jeweiligen Konditionierung sind in den vorgenannten Abschnitten beschrieben und können somit in Summe vorteilhaft wirken.
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Gemäß einer Ausgestaltung kann der Gichtstaub, der getrocknete Gichtschlamm oder die Mischung aus Gichtstaub und getrocknetem Gichtschlamm mit einem Trägergas in die Elektro-Schlacke und/oder in das Elektro-Roheisen oder in den Elektro-Rohstahl injiziert werden. Es ist bekannt, Feststoffe, beispielsweise über Lanzen oder dergleichen, in metallurgische Flüssigphasen zu injizieren. Damit kann direkt und/oder gezielt Gichtstaub und/oder getrockneter Gichtschlamm in die Elektro-Schlacke und/oder in das Elektro-Roheisen oder in den Elektro-Rohstahl eingebracht werden. In vorteilhafter Weise kann das Trägergas ein Inertgas sein, beispielsweise Stickstoff und/oder Argon, um vorzugsweise keine unerwünschte chemische Reaktion in der Elektro-Schlacke und/oder in dem Elektro-Roheisen oder -Rohstahl hervorzurufen. Dabei kann es des Weiteren von Vorteil sein, wenn eine bestimmte mittlere Partikelgrö-ße nicht überschritten wird, um insbesondere einen Transport während des Injizierens zu ermöglichen, aber auch um die Mittel, durch welche das Transportgas mit dem Gichtstaub und/oder dem getrockneten Gichtschlamm durchführbar und damit injizierbar sind, nicht zu verstopfen. Mithin wird ein Gichtstaub und/oder ein getrockneter Gichtschlamm mit (jeweils) einer mittleren Partikelgröße zwischen 0,001 und 10,0 mm verwendet. Die mittlere Partikelgröße des Gichtstaubs und/oder des getrockneten Gichtschlamms kann insbesondere mindestens 0,010 mm, vorzugsweise mindestens 0,050 mm, bevorzugt mindestens 0,10 mm betragen, um eine hohe Reaktionseffizienz aufgrund der größeren spezifischen Oberfläche zu erzielen und/oder eine optimale Verteilung im elektrischen Einschmelzofen zu erleichtern. Um ein Verstopfen während des Injizierens zu vermeiden, kann die mittlere Partikelgröße insbesondere maximal 8,0 mm, vorzugsweise maximal 6,0 mm, bevorzugt maximal 4,50 mm betragen. Ein Sieben und/oder ein Zerkleinern respektive ein Mahlen des vorzugsweise getrockneten Gichtschlamms und bei Bedarf auch des Gichtstaubs auf eine mittlere Partikelgröße in der vorgenannten Größenordnung ist für den Fachmann geläufig.
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Gemäß einer Ausgestaltung kann der elektrische Einschmelzofen als Elektrolichtbogenofen ausgeführt sein. Der Elektrolichtbogenofen respektive EAF (Electric Arc Furnace) ist ein elektrischer Einschmelzofen mit direkter Lichtbogeneinwirkung, welcher Lichtbögen zwischen einer oder mehreren Topelektrode(n) und der Charge/Flüssigphase bildet. Das Wirkprinzip und der Aufbau dieser Gattung Einschmelzöfen sind bekannt. Dies umfasst den Wechselstrom-Lichtbogen-Einschmelzofen (EAFac), den Gleichstrom-Lichtbogen-Einschmelzofen (EAFdc) und den Pfannenofen LF (Ladle Furnace). Der EAF wird standardmäßig oxidierend betrieben, kann aber auch reduzierend betrieben werden.
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Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann der elektrische Einschmelzofen als OSBF (Open Slag Bath Furnace) ausgeführt sein. Hierzu zählen elektrische Reduktionseinschmelzöfen, vor allem SAF (Submerged Electric Arc Furnace), welche Einschmelzöfen mit Widerstandserwärmung sind, welche den Einsatzstoff und/oder die Flüssigphase mittels Joule-Effekt erwärmen. Beim SAF ist/sind die Topelektrode(n) in den Einsatzstoff und/oder die Flüssigphase, insbesondere in die Elektro-Schlacke eingetaucht. Je nach Funktionsprinzip/Betriebsweise können SAF als Wechselstrom-Reduktionsöfen (SAFac) oder Gleichstrom-Reduktionsöfen (SAFdc) ausgeführt sein. Der SAF wird standardmäßig reduzierend betrieben.
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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.
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Näher erläutert wird die Erfindung anhand der folgenden Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Figur 1 . Dabei zeigt die Figur 1 ein Beispiel eines integrierten Hüttenwerks (1) umfassend mindestens einen Hochofen (3), in welchem Hochofen-Roheisen und Hochofen-Schlacke erzeugt werden und dabei Gichtgas (TG) entsteht, welches abgeführt und aus welchem Gichtstaub (St) und Gichtschlamm (Sch) abgetrennt wird, wobei der Gichtschlamm (Sch) getrocknet werden kann. Des Weiteren umfasst das integrierte Hüttenwerk (1) mindestens einen elektrischen Einschmelzofen (2), in welchem Elektro-Roheisen oder Elektro-Rohstahl und Elektro-Schlacke erzeugt werden.
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Selbstverständlich können elektrischer Einschmelzofen (2) und Hochofen (3) an unterschiedlichen Standorten angesiedelt sein.
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Das Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Einschmelzofens (2) sieht vor, dass Gichtstaub (St), getrockneter Gichtschlamm (Sch) oder eine Mischung daraus in den elektrischen Einschmelzofen (2) eingebracht wird. Gichtstaub (St) wie auch getrockneter Gichtschlamm (Sch) enthalten beispielsweise zwischen 20 und 60 Gew.-% Kohlenstoff. Dieser Kohlenstoff wird gezielt in einen elektrischen Einschmelzofen (2) zur Konditionierung einer erzeugten Elektro-Schlacke und/oder eines erzeugten Elektro-Roheisens oder Elektro-Rohstahls eingebracht.
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Dadurch kann eine Zugabe von zusätzlichen konventionellen Kohlenstoffträgern zumindest zum Teil oder vorzugsweise vollständig entfallen.
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Die Strichlinien am elektrischen Einschmelzofen (2) symbolisieren eine standardmäßige vorhandene Absaugung und damit Abführung und selektive Austragung von im Prozessgas enthaltenen Feststoffen. Dabei kann beispielsweise eine Zinkanreicherung insbesondere aus der Zugabe von getrocknetem Gichtschlamm in einem aufkonzentrierten Einschmelzerstaub zu einer attraktiven vorzugsweise Zink-Rückgewinnung aus dem Hochofenprozess erfolgen.
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Nicht dargestellt ist, dass der Gichtstaub (St), der getrocknete Gichtschlamm (Sch) oder die Mischung aus Gichtstaub (St) und getrocknetem Gichtschlamm (Sch) mit einem Trägergas (G) in die Elektro-Schlacke und/oder in das Elektro-Roheisen oder in den Elektro-Rohstahl injiziert wird, beispielsweise über mindestens eine nicht dargestellte Lanze. Lanzen zum Injizieren von Feststoffen sind Stand der Technik. Das Trägergas kann ein Inertgas sein. Vorzugsweise werden der Gichtstaub (St) und/oder der getrocknete Gichtschlamm (Sch) mit einer mittleren Partikelgröße zwischen 0,001 und 10,0 mm verwendet.
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Der elektrische Einschmelzofen (2) kann als EAF oder als SAF ausgeführt sein.
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Im Falle der Ausführung eines EAF's können Eisenschwamm und/oder Schrott mit Schlackenbildner erschmolzen werden, um ein Elektro-Rohstahl und eine darauf ausgebildete Elektro-Schlacke zu erzeugen. Bevorzugt wird Gichtstaub (St), getrockneter Gichtschlamm (Sch) oder eine Mischung daraus in die erzeugte Elektro-Schlacke eingebracht. Insbesondere durch Zugabe von Sauerstoff, welcher beispielsweise zeitgleich eingebracht wird, und in Verbindung mit dem Kohlenstoff aus dem Gichtstaub (St) und/oder aus dem getrockneten Gichtschlamm (Sch) kann eine Schaumschlacke erzeugt werden. Der erzeugte Elektro-Rohstahl kann beispielsweise einer Sekundärmetallurgie zugeführt werden, hier nicht dargestellt, um ihn zu Stahl aufzubereiten, welcher anschließend zu Halbzeugen, wie zum Beispiel zu Flach- oder Langprodukten, vergossen werden kann. Die erzeugte Elektro-Schlacke kann optional in weiteren Gefäßen aufbereitet und anschließend granuliert werden. Eine Granulation, welche fachüblich ist, kann auch direkt nach dem Abstechen erfolgen.
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Im Falle der Ausführung eines SAF's können Hochofen-Roheisen, Eisenschwamm und/oder Schrott mit Schlackenbildner erschmolzen werden, um ein Elektro-Roheisen und eine darauf ausgebildete Elektro-Schlacke zu erzeugen. Bevorzugt wird Gichtstaub (St), getrockneter Gichtschlamm (Sch) oder eine Mischung daraus in das erzeugte Elektro-Roheisen eingebracht. Mit dem Kohlenstoff aus dem Gichtstaub (St) und/oder aus dem getrockneten Gichtschlamm (Sch) kann ein gewünschter Kohlenstoffgehalt im Elektro-Roheisen eingestellt werden, welcher zwischen 2,0 und 4,8 Gew.-% betragen kann. Das erzeugte Elektro-Roheisen wird einer Sekundärmetallurgie zugeführt, vorzugsweise einem bekannten Konverter-Prozess, hier nicht dargestellt, um ihn zu Stahl aufzubereiten, welcher anschließend zu Halbzeugen, wie zum Beispiel zu Flach- oder Langprodukten, vergossen werden kann. Die erzeugte Elektro-Schlacke kann optional in weiteren Gefäßen aufbereitet und anschließend granuliert werden. Eine Granulation, welche fachüblich ist, kann auch direkt nach dem Abstechen erfolgen.