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Innovative Verfahrenskombination zur Minderung von Umweltbelastungen in einem Hochleistungsstahlwerk mit nachgeschalteten Warmwalzwerk
Innovative Verfahrenskombination zur Minderung von Umweltbelastungen in einem Hochleistungsstahlwerk mit nachgeschalteten Warmwalzwerk
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Lichtbogenofen
Finanzierungskennzeichen
standardisiertes Finanzierungskennzeichen
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Zitation
SOSIN, Darius, Claus Michael ROGALL und Marcus LODDE, 2020. Innovative Verfahrenskombination zur Minderung von Umweltbelastungen in einem Hochleistungsstahlwerk mit nachgeschalteten Warmwalzwerk [online]. Dessau-Roßlau: Umweltbundesamt. Verfügbar unter: https://openumwelt.de/handle/123456789/3661
Zusammenfassung deutsch
Ziel dieses Vorhabens war das deutliche Übertreffen des Standes der Technik bei Herstellung von Langprodukten aus Stahl in einem kombinierten Stahl-/Walzwerk (Minimill) in Bezug auf Energieeinsatz und Emissionsbelastungen. Dies wird dadurch erreicht, indem etwa 75 % der aus dem Stahlwerk austretenden heißen Knüppel direkt in dem nachgeschalteten Walzwerk verarbeitet werden. Hierdurch kann bei dem weit überwiegenden Anteil der stahlwerksseitig erzeugten Knüppel auf das Aufwärmen von Raumtemperatur auf Walztemperatur (ca. 1.250 ˚C) verzichtet werden. Dieses Vorgehen wird durch eine neuartige Verfahrenskombination aus metallurgischen, anlagentechnischen und logistischen Maßnahmen ermöglicht. Insbesondere werden durch die Verknüpfung von Schrottwirtschaft, Schmelzbetrieb, Stranggussanlage und Walzwerk auf Prozessleitebene die bisher weitgehend getrennten Prozesse miteinander verbunden und gesamtheitlich optimiert. Mit einer erreichten Direkteinsatzquote von bis zu 75% an der gesamten Einsatzmenge wird an einer Bestandsanlage ein weltweit neuer Standard demonstriert. Mit der neuartigen Verfahrenskombination werden gegenüber dem vorherigen Fertigungsstand folgende wesentlichen umwelttechnischen Verbesserungen auf Basis der in 2017 verzeichneten Jahreserzeugung erreicht: - Reduzierung des Gasverbrauches um 107,52 GWh/Jahr - Reduzierung des elektrischen Energieeinsatzes am Lichtbogenofen um 9,52 GWh/Jahr - Erhöhung des Stahlwerksausbringens um 3,44 %-Punkte, entsprechend einem Mindereinsatz von Schrotten in Höhe von 41.125 t/Jahr - Verringerung von Schlacken und Staubmengen um 32.951 t/Jahr - Reduzierung des CO2-Ausstoßes um 26.442 t/Jahr bezogen auf die eingesparte Energie. Dem budgetierten Investitionsvolumen für das Projekt in Höhe 9.030.032 Euro stehen Ausgaben in Höhe von von 9.010.794 Euro gegenüber. Den Investitionskosten von ca. 9 Mio. Euro steht ein jährlicher Ergebniseffekt von ca. 13,9 Mio. Euro pro Jahr gegenüber. Die Amortisationsdauer beträgt somit knapp ein Jahr. Das Ergebnis untermauert daher auch die wirtschaftliche Sinnhaftigkeit dieser Zukunftsinvestition für unser Unternehmen. Mit der erfolgreichen Inbetriebnahme der innovativen Fertigungslinie ist der erstmalige großtechnische Einsatz dieser Technik in der Bundesrepublik Deutschland realisiert worden. Das Anlagenkonzept ist auf die Mehrzahl von Elektrostahlwerken mit angeschlossenen Walzwerken weltweit übertragbar. Quelle: Forschungsbericht
Zusammenfassung englisch
The aim of this project was to significantly exceed the state of the art in the manufacture of long steel products in a combined steel / rolling mill (minimill) in terms of energy consumption and emissions. This is achieved by processing about 75% of the hot billets coming from the steel mill directly in the downstream rolling mill. As a result, the majority of the billets produced on the steelworks side do not need to be heated up from room temperature to rolling temperature (approx. 1,250 ËÌC). This procedure is made possible by a new type of process combination of metallurgical, technical and logistical measures. In particular, by linking scrap management, melting shop, continuous casting facility and rolling mill at the process control level, the previously largely separate processes are linked and optimized as a whole. With a direct rolling proportion of up to 75%, a new standard is demonstrated on an existing minmill. With the new process combination, the following significant environmental improvements are achieved compared to the previous production status based on the annual production recorded in 2017: - Reduction of gas consumption by 107.52 GWh/year - Reduction of the electrical energy use at the arc furnace by 9.52 GWh/year - Increase in steel mill output by 3.44 percentage points, corresponding to a reduced use of 41.125 t scrap/year - Slag and dust quantities reduced by 32,951 t/year - Reduction of CO2 emissions by 26,442 t/year based on the energy saved. The budgeted investment volume for the project in the amount of Euro 9,030,032 is accompanied by expenses of Euro 9,010,794. The investment costs of approx. Euro 9 million are accompanied by an annual earnings effect of approx. Euro 13.9 million per year. The payback period is therefore almost one year. The result therefore also underpins the economic sense of this future investment for our company. With the successful commissioning of the innovative production line, the first large-scale use of this technology in the Federal Republic of Germany has been realized. The system concept can be transferred to the majority of electrical steel plants with connected rolling mills worldwide. Quelle: Forschungsbericht