DRI: der ‚direkte‘ Weg zu umweltfreundlicherem Stahl

Heutzutage ist Direktheit mehr als nur eine Tugend – es ist eine Strategie für den Erfolg. Und sogar die Stahlindustrie zieht nach! Lösungen wie direkt reduziertes Eisen (DRI) helfen der Branche, Umweltprobleme direkt anzugehen, indem sie eine alternative Methode zur Reduzierung von Eisenerz bieten, einem bekanntlich energieintensiven Prozess. Da Stahlproduzenten bestrebt sind, die Kohlenstoffemissionen zu reduzieren, stehen sich entwickelnde Technologien und effiziente Methoden im Mittelpunkt dieses revolutionären Wandels.

Den ersten Schritt machen

Die Maximierung der Energieeffizienz in der Stahlproduktion spart nicht nur Energie (und Kosten!), sondern reduziert auch erheblich die Emissionen, die der Umwelt schaden. Eine genaue Prozessüberwachung mithilfe vielseitiger Technologien wie Röntgendiffraktion (XRD) und gepulster schneller und thermischer Neutronenaktivierung (PFTNA) online kann eine entscheidende Rolle bei der Optimierung sowohl des Energieverbrauchs als auch der Prozesseffizienz spielen. Dies ist ein großartiger „erster Schritt“ für viele Produktionsvorgänge. Diese Online-Tools können als sofort einsatzfähige Lösungen innerhalb bestehender Setups genutzt werden, um Analysen zu beschleunigen, die zuvor manuell durchgeführt wurden, oder die Effizienz von Hochöfen durch stabilere Beschickung zu verbessern. Später können die gleichen Lösungen Teil eines neuen oder aktualisierten Prozesses werden, der für eine größere Nachhaltigkeit in der Zukunft entwickelt wurde und neue Methoden integriert.

Der direkte Weg

Aber wie gelangt man von diesem ersten Schritt zu einem zukunftssicheren Setup? Der Schwenk der Branche in Richtung Kohlenstoffneutralität führt zur Entwicklung neuer Technologien und kohlenstofffreier Stahlproduktionsmethoden – und DRI wird schnell zu einem Schlüsselakteur in dieser grünen Revolution. Da DRI sowohl niedrigere Betriebstemperaturen als auch viel weniger (oder gar keinen) Koks während des Eisensreduktionsprozesses erfordert, stellt es eine signifikante Verbesserung im Energieverbrauch und den Emissionen dar. Es stellt auch einen großartigen „direkten“ Weg zu nachhaltigeren Operationen dar, aufgrund seiner Vielseitigkeit.

In DRI-Prozessen wird Koks oder ein anderer Kohlenstoffreduktionsmittel durch ein reduzierendes Gas, wie H₂, ersetzt. Eisenerzpellets werden in einem Schachtofen reduziert, wo die Temperatur relativ niedrig sein kann – im Bereich von 800° C. Je nach Produktions-Setup kann das DRI dann entweder in einen Hochofen als heiß gebriquettiertes Eisen (HBI) eingespeist werden, in welchem Fall der Hochofen viel effizienter läuft und weniger Koks verbraucht, oder in einen Elektrolichtbogenofen (EAF).

Selbst wenn noch auf den Hochofen angewiesen wird, hilft DRI, die Umweltbelastung dieses berüchtigt ressourcenhungrigen Prozesses erheblich zu mindern – es bietet den Herstellern eine Möglichkeit, schnell Fortschritte in Richtung Nachhaltigkeitsziele zu machen. Wenn der EAF genutzt wird, bietet dies die Möglichkeit, die gesamte Produktionskette der Primärstahlherstellung kohlenstoffneutral zu machen, indem der Ofen mit grüner Elektrizität betrieben wird.

Wie Effizienz die Zukunft freischaltet

Und die Prozesseffizienz ist während dieses Prozesses genauso relevant wie im „altmodischen“ Ansatz. Sowohl Hochöfen als auch EAFs mit maximaler Effizienz zu betreiben, wird einen großen Unterschied beim Energieverbrauch machen – und das hängt von intelligenter Überwachung ab.

XRD bietet Einblicke in kritische Parameter wie den Gehalt an metallischem Eisen (Fe_met), die Metallisierung (Metⁿ), den gesamten Kohlenstoffgehalt (C_tot) und den mineralogischen Phasengehalt. Eine Fallstudie zeigte, dass diese Parameter aus einer einzigen fünfminütigen Messung auf einer Aeris Metals edition XRD abgeleitet werden konnten. Durch die Bereitstellung einer schnellen und präzisen Kontrolle dieser Parameter beseitigt XRD die „Bremsen“, die die Akzeptanz und das zukünftige Potenzial umweltfreundlicher Methoden wie DRI verlangsamen könnten – und schaltet viele andere Effizienzen im gesamten Stahlherstellungsprozess frei.

Den direkten Ansatz gemeinsam gehen

Die Zukunft der Stahlherstellung ist da – sie ist effizient und grün. Mit DRI-Prozessen als großartigem Beispiel und fortschrittlichen Technologien, die kritische Unterstützung bieten, erleben wir einen Paradigmenwechsel in der Branche. Der Weg zur nachhaltigen Stahlherstellung ist „direkt“, und es ist eine Reise, die wir gemeinsam gehen wollen.

Während der gesamten Stahlwertschöpfungskette, von Rohmaterial zu Stahl und Beschichtung, formen Spitzentechnologien und effiziente Prozessüberwachung die Reise zur Nachhaltigkeit. Malvern Panalytical führt diese Transformation an, indem es eine Mischung aus Fachwissen und Innovation für eine grünere Zukunft in der Eisen- und Stahlindustrie bietet – kontaktieren Sie uns noch heute, um herauszufinden, wie wir die grüne Transformation in Ihre Prozesse bringen könnten!

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Weiterführende Lektüre

• DRI: der ‚direkte‘ Weg zu umweltfreundlicherem Stahl