Roheisenbehandlung

Roheisenbehandlung — Kontrolle der Roheisenanalyse für höchste Reinheit des Stahls

Primetals Technologies bietet sämtliche Technologien und Lösungen für die Roheisenbehandlung an, um einen gleichbleibend niedrigen Gehalt an Verunreinigungen wie S und P zu erzielen und so auch den strengsten Qualitätsanforderungen zu genügen.

Um die Produktivität des Konverters zu maximieren und die Kosten für die nachfolgende Stahlbehandlung zu begrenzen, ist eine sorgfältige Vorbereitung des Roheisens vor der Stahlerzeugungsphase wichtig. Die von Primetals Technologies angebotenen Lösungen umfassen Prozesse zur Beseitigung von Schwefel, Silizium und Phosphor sowie weitere spezialisierte Prozesse zur Verringerung der Vanadium-, Chrom-, Titan- und Mangananteile.


Die Stahlerzeuger sind heute mit der Herausforderung konfrontiert, dass die Qualitätsanforderungen für ihre Endprodukte steigen, während die Qualität der zugeführten Rohstoffe abnimmt. Beispielsweise konnte die Bruchzähigkeit des Stahls während der letzten Jahrzehnte kontinuierlich erhöht werden, indem die Grenzwerte für den Schwefel- und Phosphorgehalt im Stahl gesenkt wurden. Andererseits bewirkt die Verarbeitung von Eisenerz mit höherem Phosphorgehalt aufgrund des niedrigen Preises dieser Erze erhebliche wirtschaftliche Vorteile im Vergleich zu Erz mit höherer Qualität und niedrigerem Phosphorgehalt; das Gleiche gilt für Kohle mit hohem Schwefelgehalt.

Zur Bewältigung dieser Herausforderungen wurden entsprechende Roheisen-Behandlungsprozesse entwickelt. Das Grundprinzip besteht darin, in einem gesonderten Prozessschritt unerwünschte Elemente aus dem Roheisen zu entfernen, bevor es in den Konverter chargiert wird. Am wichtigsten ist in diesem Zusammenhang die Beseitigung von Phosphor und Schwefel, weniger relevant sind Vanadium und Titan. Darüber hinaus bietet die Roheisenbehandlung die Möglichkeit, den kompletten Stahlerzeugungsprozess in voneinander getrennte Prozessschritte aufzuteilen, die relativ einfach und leichter steuerbar sind, sodass der Prozess der Stahlerzeugung robuster wird.

Innerhalb der letzten Jahre hat sich Primetals Technologies kontinuierlich weiterentwickelt und die angebotenen Lösungen optimiert, sodass nun ein komplettes Portfolio für die Roheisenbehandlung zur Verfügung steht. Beispielsweise können zur Schwefelentfernung Lösungen zur Behandlung im Torpedowagen, die Schwefelentfernung in der Pfanne durch Mono- oder Koinjektion sowie die mechanische Durchmischung mit einem Rührwerk im KR-Prozess angeboten werden. Zur Phosphorentfernung wurden Behandlungen im Konverter oder in der Pfanne entwickelt und in mehreren Anlagen erfolgreich eingeführt.
 

    • Abb. 1: Roheisen-Entschwefelungsstand
    • Abb. 2: Präzise Dosierung für Koinjektion
    • Abb. 3: Beschickung eines Konverters zur Phosphorentfernung


Mit unserem umfassenden Prozesssteuerungs- und ‑optimierungssystem für Roheisen-Entschwefelungsstationen wird der Entschwefelungsprozess optimiert. Dies ermöglicht Kosteneinsparungen und maximale Flexibilität unter Berücksichtigung der jeweiligen individuellen Roheisenbedingungen, der Zielanforderungen an den Stahl und der Produktionsbedingungen.

Basisautomation

In Verbindung mit der fehlersicheren Ausrüstung bietet das leistungsfähige Kontrollsystem maximale Sicherheit. Der Einsatz bewährter Sensoren und Steuerungskomponenten ermöglicht einen reibungslosen, zuverlässigen automatischen Entschwefelungsprozess. Unser neues HMI-System erfasst und überwacht alle wichtigen Signale und unterstützt so einen einfachen, systematischen Anlagenbetrieb.

Prozessoptimierung

Eine intelligente Steuerung des Entschwefelungsprozesses erfolgt durch die Anwendung dynamischer Prozessmodelle. Das Prognosemodell liefert eine Vorhersage für den kompletten Prozess und berechnet die benötigten Mengen der Entschwefelungsmittel, die Durchflussmengen, das optimale Mischungsverhältnis der eingeblasenen Stoffe sowie das optimale Einblasverfahren. Die Online-Überwachungsmodelle überwachen in zyklischen Abständen den aktuellen Prozess unter Berechnung des aktuellen Zustands (Gewicht, Analyse und Temperatur) von Roheisen und Schlacke. Falls während des Prozessablaufs ein aktueller Wert für den Schwefelgehalt aus dem Labor eintrifft, wird sofort eine Neuberechnung begonnen, um die laufende Behandlung anzupassen, und neue Ziel-Sollwerte werden festgelegt.
 

    • Abb. 1: Überwachungsmonitor für die Roheisenbehandlung

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