Roheisenerzeugung

Ein Abstich am Hochofen ist immer wieder ein überwältigendes Ereignis, das sich trotz moderner Technik und Technologie noch immer auf dem handwerklichen Können und Geschick der Hochöfner gründet.

Nicht ohne Stolz kann das Roheisenwerk auf eine über 60jährige Tradition zurückblicken.

Die Lebensader der heutigen Roheisenerzeugung bildet der Hochofen 5A. Im Verbund mit der Sinteranlage sichert er eine kostenoptimierte, qualitäts- und umweltgerechte Produktion von Roheisen.

 

Der Bereich Erzvorbereitung stellt den Beginn der technologischen Kette dar und ist der Rohstoffbereitsteller für die gesamte Flüssiglinie. Hier werden alle Rohstoffe für die Erzeugung von Sinter und Roheisen angeliefert, umgeschlagen, aufbereitet, gemischt, weitergeleitet und eingelagert. Der Bereich der Erzvorbereitung trägt die Verantwortung für die zu liefernde Quantität und Qualität der Rohstoffe. Der interne Rohstofffluss des Roheisenwerkes wird ebenfalls durch den Bereich Erzvorbereitung gesteuert und kontrolliert (Erzsteuerung bis zum Konverterstahlwerk, zur Kalkbrenn- und -mahlanlage, zu den Hochöfen, zur Sinteranlage).

Anlagenkomplexe und Basisbestandteile

Erzlager mit Verladebrücken

  •  Hochbandstraße mit Abwurfwagen
  •  Tiefbandstraße mit Aufgabetrichter
  •  2 Verladebrücken mit Absetzerband
  •  180 m Kaimauer

Binnenhafen mit Portalkran

  •  Hafenportalkran
  •  Bandanlage mit Abwurfwagen zum Groberzbunker
  •  180 m Kaimauer

 Wagonentladung und Auftauhallen

  • 4 Auftauhallen
  •  Erzkipper (4 Seitenwandkipper) mit Bunker
  •  Groberzbunker (5 Bunkeranlagen)
  •  Bandanlagen zum Erzlager und zum Brech- und Siebhaus

Brech- und Siebhaus

  • 5 Aufgabebunker
  •  4 Siebbatterien
  •  Bandanlagen zu der Erzbettenzu- und -abfuhr

Erzbettenanlage (Homogenisierungsanlage)

  • 24 Felder (18 x 40 m²) mit Zufuhr- und Abfuhrbänder
  •  4 Erzräumer
  •  Bandanlagen in Richtung Sinteranlage, Hochofenmöllerung,
  •  Kalkbrenn- und Mahlanlage, Erzlager

Koksmahlanlage

  •  2 Bunker, Glattwalzmühle, Sieb
  •  Bandanlagen aus und nach den Erzbetten

Die Kalkbrenn- und Mahlanlage (KBM) wurde 1983 für die Versorgung des Stahlwerkes mit Branntkalk errichtet. Die Anlage produziert aus Kalkstein, der über den Erzkipper und Bandanlagen zur KBM gelangt, Branntkalk mit einer hohen Reaktivität. Stückkalk wird für die Schlackebildung im Konverter und der Sekundärmetallurgie im Stahlwerk benötigt. Feinkalk findet in der Roheisenentschwefelung und als Bindemittel in der Sinteranlage seinen Einsatz. Der gesamte Anlagenbereich ist mit insgesamt sieben Absaug- und Entstaubungsanlagen zur Begrenzung der Staubemission ausgerüstet.

HAUPTANLAGEN DER KBM

2 GGR Schachtöfen  

  • Leistung je Ofen:
    • min. 150 t Branntkalk je Tag
    • max. 330 t Branntkalk je Tag
  • Energieverbrauch:
    • Erdgas ca. 4 GJ je t BK
    • Elektroenergie ca. 50 KW je t BK

1 Novorotormühle  

  • Leistung: 5 t Staubkalk je Stunde

1 Schlauch-filteranlage je Ofen  

  • Filtergröße:
    • 360 Schläuche je Filter
    • 500 m² Filterfläche je Filter

 

Aufgabe der Sinteranlage ist es, aus feinkörnigen Rohstoffen  stückigen Eisenerz-Sinter (Agglomerat) für den Einsatz im Hochofen zu produzieren. Dabei werden zunächst sorgfältig vorbereitete Gemische gebildet, die aus Feinerzen, Konzentraten, Zuschlägen, sowie aus Unterkorn, das bei der Absiebung der stückigen Möllerkomponenten am Hochofen anfällt, besteht. 

Die Sinteranlage wurde in den Jahren 1996/97 modernisiert. Sie verfügt über ein Sinterband mit einer Saugfläche von 190 m² und arbeitet mit Schütthöhen bis 600 mm bei einem Unterdruck von max. 200 mbar. Die Jahreskapazität beträgt 2,8 Mio t Agglomerat (Durchschnitt der letzten 5 Jahre ~2,3 Mio t/a).

Zum Schutz der Umwelt ist die Sinteranlage mit modernen Filteranlagen ausgerüstet. Der Abgasfilter ist ein Elektrofilter, welcher mit drei konventionellen Filterstufen und einer zusätzlichen MEEP-Stufe (moving electrode electric precipitator) ausgestattet ist. Dadurch wird ein Staubausstoß von < 35 mg je Nm³ Abgas erreicht. Alle lokalen Staubentstehungsstellen sind an Tuchfilteranlagen angeschlossen. Damit wird ein Staubausstoß von <10mg/Nm³ erzielt.

Parameter des Agglomerates

  • Fe 58,4 %
  • FeO 7,1 %
  • SiO2 5,14 %
  • CaO 9,56 %
  • MgO 0,67 %
  • Trommelfestigkeit: 78,3 %
  • Niedrigtemperaturzerfall: 25 % < 3,15 mm

 

Der 1997 errichtete Hochofen 5A ist ein Schachtofen, der zur Erzeugung von Roheisen aus stückigen bzw. in der Sinteranlage stückig gemachten Eisenerzen (Agglomerat) unter Einsatz von Koks und Kohlenstaub als Reduktionsmittel dient. Koks, Eisenträger und Zuschläge werden aus der Möllerung in exakt vorgegebenen Portionen mit Hilfe des Schrägaufzuges zur Begichtungseinrichtung gefördert. Über eine neigungsverstellbare Drehschurre werden Koks und Eisenträger schichtenweise in den Ofen eingetragen.

Im unteren Teil des Hochofens erfolgt die Vergasung des Kokses und des in die Blasformen eingeblasenen Zusatzreduktionsmittels Kohlenstaub mit Heißwind (ca. 1150 C°). Der Kohlenstaub wird über 26 Injektionslanzen der PCI-Anlage eingeblasen. Das im Ofen aufsteigende Reduktionsgas gibt seine Wärme an die Feststoffe ab, reduziert die Eisenerze und verlässt den Oberofen über das Großrohrsystem als Gichtgas mit etwa 100°C. Die nachfolgenden Aggregate Staubsack und Zyklon sowie Wäscher dienen zur trockenen bzw. nassen Gichtgasreinigung. Für die Erzeugung des Heißwindes in der Winderhitzeranlage wird hauptsächlich Gichtgas des Hochofens genutzt. Überschüssiges Gichtgas wird im Gaskraftwerk der VEO GmbH zur Stromerzeugung eingesetzt.

Kurz oberhalb der Wirbelzone vor den Blasformen tropfen das reduzierte Eisen und die Schlacke ab. Sie werden in der Hochtemperaturzone selbst überhitzt, aufgekohlt und fließen weiter in den als Gestell bezeichneten unteren Teil des Hochofens. Roheisen und Schlacke sammeln sich hier und werden periodisch durch Öffnen eines etwa 2 m langen Stichloches abgestochen. Die flüssige Schlacke wird in Wasser granuliert und als Rohstoff in der Zementindustrie verwendet.

Auf jeder der zwei Gießhallen ist ein System von Rinnen angeordnet, über das flüssige Roheisen (etwa 1475 °C) über eine Kipprinne in Rohrpfannen geleitet wird.

Die Rohrpfannen haben ein nominelles Fassungsvermögen von 270 t und dienen zum Transport des Roheisens zur Weiterverarbeitung ins Stahlwerk.

 

Spezielle Einrichtungen zum Umweltschutz:

  • Gießhallenentstaubung mit einer Absaugleistung von 500.000 Nm³/h.
  • Entstaubung Möllerung mit einer Absaugleistung von 400.000 Nm³/h.
  • Anlage zur Schlackegranulierung (INBA).
  • Geschlossene Wasserkreisläufe für die Ofenkühlung und die Granulierung.
  • Gichtgaswaschwasseraufbereitungsanlage mit Schlammentwässerung.

Technische Daten:

  • Gestelldurchmesser 9,75 m
  • Arbeitsvolumen 1779 m³
  • Anzahl der Blasformen 26
  • Schmelzleistung 5000  t/24 h
  • Trockenkoksverbrauch 310  kg/t RE
  • Sauerstoffanreicherung ca. 7 %
  • Heißwindtemperatur 1150  °C
  • Gichtgasdruck (abs.) 2,5 bar (a)
  • Anzahl der Abstiche 2