Den Schwefelrestgehalt präzise, flexibel und kostengünstig einstellen   

erstellt am
18. 06. 12

Wien (siemens) - Siemens VAI Metals Technologies hat eine neue Anlage für die Roheisenentschwefelung. HM De-S verbindet dabei die druckgefäßbasierte Injektion von pulverförmigen Medien wie gebranntem Kalk und Calicumkarbid mit dem Eintrag von Magnesiumgranulat nach dem patentierten Simetal-Feldhaus-Verfahren. Diese Kombination ermöglicht eine präzise, kostensparende Dosierung der einzelnen Entschwefelungsmittel und damit eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Prozessfahrweise sowie des gewünschten Schwefelrestgehalts. Die Anlage kann je nach Bedarf im Mono-, Co- oder Multi-Betrieb gefahren werden. Weitere Vorteile sind kurze Prozesszeiten, ein reduziertes Schlackeaufkommen und niedrige Instandhaltungskosten.

Aufgrund der Verwendung schwefelhaltiger Brennstoffe im Hochofenprozess enthält Roheisen immer auch einen gewissen Schwefelanteil. Dieser Anteil muss je nach der zu erzeugenden Stahlgüte auf einen definierten Wert reduziert werden. Dazu werden üblicherweise Entschwefelungsmittel wie gebrannter Kalk (CaO) oder Caliumcarbid (CaC2) in Pulverform sowie Magnesium(Mg)-Granulat per Tauchlanze in die Chargierpfanne eingeblasen. Dabei hängen Art, Menge und zeitliche Verteilung der eingesetzten Entschwefelungsmittel stark von der zu erzeugenden Stahlgüte sowie von dem ursprünglichen Schwefelgehalt ab. Aus Kostengründen ist idie präzise Dosierbarkeit der Entschwefelunsgmittel von großer Bedeutung, insbesondere des teuren Mg-Granulats.

Mit seinem neuen Anlagenkonzept HM De-S bietet Siemens Betreibern von Hüttenwerken eine flexible Lösung für eine bedarfsgerechte und kostengünstige Entschwefelung. Dazu wird die gravimetrische Dosierung der pulverförmigen Stoffe CaO und CaC2 mit einer volumetrischen Dosierung des Mg-Granulats nach dem Simetal-Feldhaus-Verfahren verbunden. Simetal-Feldhaus-Dosierförderanlagen wurden speziell für die pneumatische Dichtstromförderung von körnigen Materialien entwickelt, welche andere Anforderungen an die Förderung stellen als Pulver. Sie zeichnen sich aus durch hochgenaue Dosierung und geringen Wartungsbedarf.

Die vordosierten Entschwefelungsmittel werden anschließend über eine gemeinsame Einblasleitung und die Tauchlanze in die Roheisenschmelze eingebracht. Die Anlage kann je nach Bedarf im Mono-, Co- oder Multi-Betrieb gefahren werden. Da die Vordosierung materialspezifisch erfolgt, lassen sich die einzelnen Flußraten von CaO, CaC2 und Mg optimal und reproduzierbar an die Anforderungen der zu erzeugenden Stahlsorte anpassen. Dies spart Entschwefelungsmittel – insbesondere im Co- und Multi-Betrieb – und senkt damit auch das Schlackeaufkommen.

Für einen durchschnittlichen Entschwefelungsstand mit einer Jahreskapazität von rund 1,75 Millionen Tonnen Roheisen und Pfannenabstichgewichten zwischen 165 und 180 Tonnen lässt sich die Injektionsrate von CaO oder CaC2 zwischen 20 und 60 Kilogramm pro Minute, die von Mg zwischen 6 und 14 Kilogramm pro Minute variieren. Damit kann der Schwefelgehalt von typischerweise zwischen 200 und 400 ppm auf 20 ppm oder darunter gesenkt werden. Typische Prozesszeiten für eine Schwefelreduktion um rund 250 ppm betragen 13 Minuten. Hierzu werden weniger als 0,6 Kilogramm Mg und rund 2,8 Kilogramm CaO pro Tonne Roheisen benötigt. Dabei entstehen rund 9 Kilogramm Schlacke pro Tonne Roheisen.

Die Entschwefelungsanlage wird als Komplettlösung angeboten. Diese umfasst die Entladestation für die Entschwefelungsmittel, Silo- und Lagereinrichtungen, die Gasversorgung und -verteilung, die Dosiersysteme, den Entschwefelungsstand sowie Lanzen, Lanzenmagazine und Pfannenwagen. Die Einhausung kann wahlweise mit fester oder beweglicher Abdeckung ausgeführt werden. Zusätzlich zur mechanischen und prozesstechnischen Ausrüstung beinhaltet HM De-S die elektrotechnische Ausrüstung, die Instrumentierung, die komplette Basis- und Prozessautomatisierung, Prozessmodelle, Analyse- und Optimierungssoftware und das Bedien- und Beobachtungssystem.

Eine Roheisenentschwefelung nach dem HM-De-S-Konzept wird zurzeit bei dem brasilianischen Stahlerzeuger ArcelorMittal Monlevade S.A. in João Monlevade im brasilianischen Bundesstaat Minas Gerais errichtet. Die Anlage ist Bestandteil einer Stahlwerkserweiterung, für die Siemens auch Pfannen, Abschlackstände, die Pfannen- und Schlackenkübelwagen sowie die zugehörige Elektro- und Automatisierungstechnik liefert. Darüber hinaus erweitert Siemens das Materialzugabesystem und installiert zwei Sekundärentstaubungsanlagen.
     
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