Hochofen
Hochofen

HOCHOFENTECHNOLOGIEN — Innovation und schrittweise Dekarbonisierung

Die doppelte Herausforderung meistern: Lebensdauer der Hochöfen verlängern und CO2-Emissionen reduzieren

Primetals Technologies steht seit über einem Jahrhundert weltweit für Engineering, Projektkompetenz und Expertise im Bau von Hochöfen. Unsere Technologien decken den gesamten Hochofenprozess, vom Rohmaterial bis zur Gasreinigung, Roheisen- und Schlackenverarbeitung ab. Unser Portfolio umfasst Machbarkeits- und Prozessstudien, eine breite Palette an technischen Produkten und Lösungen, Konzepte zur Umweltverträglichkeit, CO2-Reduktion und Energieeffizienz, innovative Automatisierungssysteme sowie die Kompetenz, all diese Projekte umzusetzen. Dieses Leistungsspektrum ist die Grundlage für eine erfolgreiche Projektabwicklung und Anlageninbetriebnahme – und dies für die gesamte Palette von Hochöfen, vom kleinen bis zum ultra-großen.

Technologien für effizienten Hochofenbetrieb, geringere Betriebskosten und weniger CO2-Emissionen

Mit unserer weltweit installierten Basis verfügen wir über den Hintergrund und das Know-how, um neue Hochofenanlagen zu planen, zu liefern, zu bauen und zu installieren.

Wir besitzen die Erfahrung und die einzigartige Fähigkeit, bestehende Hochöfen innerhalb einer minimalen Stillstandszeit umzubauen oder ihre Ofenreise zu verlängern. Zudem haben wir unser Know-how über viele Jahre weiterentwickelt und verfeinert – für mehr Projektsicherheit. Durch die Modernisierung und Aufrüstung bestehender Anlagen können Hochofenbetreiber kostenoptimierte, effektive Lösungen realisieren.

Damit Ihre Eisen- und Stahlproduktion die steigenden Umweltanforderungen besser erfüllen kann, arbeiten wir kontinuierlich anTechnologien für CO2-ärmere Hochöfen. In der Eisenproduktion stammen circa 95 % der CO2-Emissionen im Hochofen aus den eingesetzten kohlenstoffhaltigen Brennstoffen. Diese Emissionen können durch folgende Maßnahmen reduziert werden:

  • Effizienzsteigerung, um den Energiebedarf des Hochofens zu senken
  • Einsatz kohlenstoffarmer Energieträger (z. B. Wasserstoff oder wasserstoffreicher Gase)
  • Einsatz von CCU-Technologien (CO2-Abscheidung und -Wiederverwendung)

Technologien für weniger CO2-Emissionen

Sequence Impulse Process

Unsere neueste Hochofentechnologie senkt die CO2-Emissionen, verbessert die Produktivität und ermöglicht erhebliche Betriebskosteneinsparungen. In Kombination mit der bestehenden Kohlenstaubeinblasung funktioniert der Prozess die Sauerstoffanreicherung um und erzeugt Hochenergie-Ultraschallimpulse direkt in der Wirbelschicht. Auf diese Weise wird unverbranntes Material beseitigt, das sich ansammelt und den „Toten Mann“ blockiert. Dies führt zu einer verbesserten Gasverteilung und -nutzung sowie zu einer besseren Drainage. Insgesamt reduziert der Prozess den Energieverbrauch, erhöht den Anteil von eingeblasenem Zusatzbrennstoff (PCI) und verringert die CO2-Emissionen.

Einblasen von wasserstoffreichem Gas

Ein zweckmäßiger Ansatz zur schrittweisen Reduktion der CO2-Emissionen besteht in der alternativen Nutzung wasserstoffhaltiger Brennstoffe. Primetals Technologies bietet Systeme für die Einblasung von wasserstoffreichen Brennstoffen wie Erdgas, Kokereigas und synthetischen Gasen und war auch maßgeblich an der Entwicklung und sicheren Implementierung des H2-Einblasungssystems bei Tata Steel in Jamshedpur im Jahr 2023 beteiligt.

CO2-Abscheidung und -Wiederverwendung (CCU)

Primetals Technologies errichtet aktuell auch eine CCU-Versuchsanlage in Europa, um die Leistungsfähigkeit des KM-CDR-ProzessesTM für die CO2-Abscheidung aus Hochofenabgasen zu testen. In dieser Versuchsanlage wird zunächst ein Jahr lang die Wirksamkeit der weltweit führenden Aminwäsche-Lösung von Mitsubishi Heavy Industries analysiert, einer Technologie, die das Potenzial hat, die CO2-Emissionen aus der Stahlproduktion um mehr als 80 % zu senken. Weitere Versuche mit anderen Gasen werden folgen.

Ofenkühlung
Unsere Referenzen umfassen Lösungen mit Plattenkühlung und Lösungen mit Stavekühlung.
Für Stavekühllösungen verwenden wir Kupfer- und Gusseisenstaves, wodurch der Bedarf an feuerfestem Material im Ofenschacht reduziert wird. Unsere einzigartigen Durchbiegeschutz- und Verschleißschutz-Innovationen ermöglichen einen störungsfreien und langlebigen Betrieb Ihrer Ofenkühllösung.

Heißwindsysteme
Unser Portfolio im Bereich der Heißwindsysteme umfasst Öfen mit internen und externen Brennkammern sowie oben befeuerte Brennervarianten. Durch unsere Erfahrungen aus der Installation von über 200 Systemen in den letzten 20 Jahren können wir Lösungen realisieren, die optimierte Heißwindbedingungen bieten und gleichzeitig den Energieverbrauch minimieren. Dabei reicht unser Leistungsspektrum von kleinen Bewertungsstudien und Reparaturen (einschließlich Warmarbeiten) bis hin zur Lieferung schlüsselfertiger Öfen. Energiesparende Windformen sorgen für eine sichere und effiziente Heißwindversorgung des Ofens.

Technologien für mehr Effizienz

Gasreinigung
Unser durchgängiges Portfolio umfasst Lösungen für Nassgasreinigung und Trockengasreinigung (Merim) und bietet das Potenzial, die Energierückgewinnung in der TRT-Anlage zu maximieren. Darüber hinaus ermöglicht unsere Zyklonlösung das flexible und effiziente Management trockener Stäube in Ihrer Anlage

Ofenausrüstung
Im Bereich der Ofenausrüstung bieten wir das komplette Spektrum an zusätzlichen operativen Hochofenausrüstungskomponenten: 
Gießanlagen-Ausrüstung (Stichlochstopfmaschine, Stichlochöffner, Kipprinne, Bohrmaschine für Ablassrinne der Hauptrinne) | Düsenstock-Heißwindverteilungssystem | Entlastungsventile – Sicherheitsventil für heiße und staubige Umgebungen | Ausgleichs- und Entlastungsventile | Über-Möller-Sonde – zur Temperatur- und Gasüberwachung | Unter-Möller-Sonde | Füllstandsrekorder | Radar-Füllstandserfassung | Zündlanze  

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Intelligente Automatisierung für die Eisenerzeugung

In Verbindung mit dem Hochofen-Optimierungssystem ermöglicht unser Prozessleitsystem die nächste Stufe der intelligenten Hochofenautomatisierung. Dabei unterstützt die optimale Interaktion zwischen hochentwickelten Modellen und Expertensystem den Anlagenfahrer und minimiert das Risiko menschlicher Fehler.
 

Unsere Lösungen

Kostenoptimierter Betrieb, effiziente Prozesse ohne Kompromisse bei der Auswahl des Möllermaterials, höchste Produktqualität und konstant hohe Produktivität sind die zentralen Anforderungen an unser fortschrittlichstes Hochofen-Automatisierungssystem. Die optimierte Möllerberechnung mit präzisen chemischen Zielvorgaben und entsprechenden nachfolgenden Regelkreisen bilden die Grundlage für die Erzeugung von Roheisen und Schlacke höchster Qualität bei gleichzeitiger Reduzierung des Energiebedarfs.

Unser Optimierungssystem bietet einfachen Zugriff auf Prozessparameter, Materialeigenschaften und Produktivitätsdaten – inklusive Beschickungsinformationen, chemischer und physikalischer Eigenschaften des Möllermaterials sowie Prozessmessdaten. So können die optimalen Bedingungen für die Erzeugung von Roheisen und Schlacke auf bestem Qualitätsniveau festgelegt werden können. Das System garantiert schichtunabhängig einen stabilen Anlagenbetrieb, bei dem manuelle Eingriffe auf ein Minimum reduziert bleiben. Das Ergebnis: Ein reibungsloser 24/7-Betrieb des Hochofens, eine längere Lebensdauer der Anlage sowie niedrigere Produktionskosten.

 

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Vorteile

  • Mehr Produktivität: der Hochofen arbeitet mit Höchstleistung und reduziert zugleich den Strom- und Brennstoffverbrauch. 
  • Konstante Produktqualität: die chemischen Eigenschaften von Roheisen und Schlacke werden auf den gewünschten Werten gehalten.
  • Weniger Brennstoffverbrauch: durch optimale Temperaturführung in Abhängigkeit von den Bedingungen im Hochofen bleibt die Temperatur des flüssigen Roheisens bei geringerem Energiebedarf konstant.
  • Mehr Effizienz: best-Practice-Verfahren ermöglichen rund um die Uhr und schichtunabhängig einen optimalen Hochofenbetrieb.
  • Mehr Flexibilität: durch umfangreiche Möglichkeiten zur schnellen Reaktion auf sich ändernde Marktanforderungen sowie unvorhergesehene Situationen.
  • Schneller Return on invest: die erwartete Standard-Amortisierungsdauer beträgt weniger als ein Jahr.

TECHNOLOGIE- UND MODERNISIERUNGSPAKETE

Erzielen Sie beeindruckende Ergebnisse mit inkrementellen Investitionen.

NameKurzbeschreibung
Lance Checker Prüf- und Diagnosesystem für Flüssigeisen- und Flüssigstahl-Messgeräte
Equipment Position Monitor Zuverlässige Lokalisierung und Tracking metallurgischer Ausrüstungen im gesamten Stahlwerk
Material Type Monitor Automatische Erkennung des Materials auf Förderbändern
Schlauchreinigungsüberwachung Akustische Überwachung von Pulse-Jet-Schlauchfilteranlagen
Sequence Impulse Process (SIP) Sauerstoffimpulse für eine verbesserte Gichtgasnutzung
Schlauchfiltersteuerung Intelligente Steuerung der Schlauchfilterreinigung für Entstaubungsanlagen
Lomas Analysesystem für sehr heiße, korrosive und staubhaltige Prozessgase
Scrap Profile Monitor Vollautomatisches Messsystem für 3D-Profil- und Volumen von Schrotthaufen
Verschleißfeste Kupferkühlplatten Wandkühlung für die heißeren Zonen des Hochofens
Biegesteife Kupferkühlplatten Effiziente Kühlung in heißen und flüssigen Zonen des Hochofens
VAiron BF optimizer Prozessoptimierung für Hochöfen
Bag Break Monitor Monitoring der Filterschläuche einer Pulse-Jet-Schlauchfilteranlage

Referenzprojekt: Hochofen, Dragon Steel, Taiwan