Recycling-Stahl ist schon lange groß in Mode und trägt heute bereits mit 45 Prozent zur Stahlproduktion bei. Ein neues Verfahren von Siemens senkt nun den Energieverbrauch beim Recycling von Stahl und produziert weniger Kohlendioxid.
Bei dem Prozess wird Stahlschrott in so genannten Elektro-Lichtbogenöfen zu Rohstahl eingeschmolzen. Um möglichst wenig Wärme zu verlieren, wird die entstehende Schlacke aufgeschäumt, damit sie den heißen Stahl gegenüber der Ofenwand isoliert.
Mit der neuen automatischen Steuerung bedeckt die Schaumschlacke Stahlbad und Lichtbogen immer gleichmäßig, was Energie spart. Die Lechstahlwerke in Meitingen konnten so ihren Stromverbrauch zum Schmelzen des Stahlschrotts um zwei Prozent und den CO2-Ausstoß um zwölf Prozent senken.
Stahl aus Alteisen
Es ist billiger und energiesparender, Stahl aus Alteisen zu gewinnen statt aus Roheisen. In einem Lichtbogenofen wummern dabei mehr als 3.500 Grad Celsius heiße Lichtbögen, die durch Hochspannung erzeugt werden, und schmelzen den Stahlschrott.
Feinkohle und Sauerstoff werden zugegeben und schäumen – neben anderen Aufgaben – die Schlacke auf, die sich auf dem flüssigen Stahl bildet. Die Schaumschlacke breitet sich dann über Stahlbad und Lichtbogen aus und wirkt als Wärmeisolierung.
Bisher kamen Feinkohle und Sauerstoff nach einem festgelegten Schema in den Ofen. War die Kohle zu hoch dosiert, entwich sie als CO2 in die Abgase, mit zu wenig Kohle bildete sich nicht genug Schaumschlacke. Der Anlagenbetreiber konnte nur schwer beurteilen, ob die Schaumschlacke Lichtbogen und Stahlbad ausreichend abdeckt.
Automatische Steuerung entwickelt
Wissenschaftler von Siemens und Industry Solutions haben deshalb die automatische Steuerung entwickelt, die eine optimale Schaumschlackenbedeckung sicherstellt. Dazu muss die Schaumschlackenhöhe präzise erfasst werden.
Dafür werden der Lichtbogenstrom und die Vibrationen gemessen, die sich vom Lichtbogen auf die Ofenwände übertragen. Ein Auswertealgorithmus berechnet dann die Verteilung der Schaumschlacke. Anhand der Daten dosiert das System Kohle und Sauerstoff und bringt sie in den Ofen ein, so dass Lichtbogen und Stahlbad immer optimal bedeckt sind.
Mit dem Simelt FSM Schaumschlackenmanager wird der Produktionsprozess effizienter und schneller. Das Stahlwerk verbraucht bis zu 30 Prozent weniger Kohle, spart Energie und verbessert seine Umweltbilanz.
(idw – Siemens, 28.01.2010 – DLO)
