Vergleich zweier Wirbelschichtprozessrouten für die Reduktion von sideritischen Erzen mit Wasserstoff

Die Verminderung der ökologischen Belastung durch die Stahlindustrie ist von politischer Relevanz und gegenwärtig hochaktuell. Im Rahmen der Dekarbonisierung sind alternative Stahlherstellungsverfahren zur Hochofenroute von signifikanter Zukunftsrelevanz. Im Fokus der Untersuchung steht die wasserstoffbasierte Direktreduktion von sideritischen Erzen an der Wirbelschichtapparatur WS-160 mm am Lehrstuhl für Eisen- und Stahlmetallurgie. Ein Schwerpunkt dieser wissenschaftlichen Arbeit liegt auf der Analyse des Kalzinationsverhaltens des Siderits in CO2-Atmosphären im Rahmen der beobachteten Wirbelschichtprozessrouten. Die integrierte Wiegeeinheit der Wirbelschichtapparatur WS-160 mm ermöglicht versuchsbegleitend die Messung der Masse der Kalzinations- und Reduktionsvorgänge. Zudem erfolgt basierend auf den Ergebnissen der chemischen Analyse die Bestimmung des Reduktionsgrades angesichts der Prozessevaluierung. Darüber hinaus sollen Abgasanalysen der beiden untersuchten Wirbelschichtprozessrouten mittels eines separaten Abgasmessgeräts durchgeführt werden. Die Ergebnisse der Arbeit zeigen, dass Kalzinationsprozesse in CO2-Atmosphären mit Oxidationsvorgängen der Eisenerzmorphologien einhergehen. Zudem wird festgestellt, dass keine Tendenz hinsichtlich der Reduktionsgrade und Abgasanalysen der beiden Wirbelschichtprozessrouten vorliegt. Der zweistufige Versuch WS 519 weist demnach den größten Fe-Gehalt und Reduktionsgrad aller untersuchten Wirbelschichtprozessrouten auf.