Prozessdesign zur Einsparung von CO₂-Emissionen in der Stahlerzeugung

Das NEFI-Projekt „OxySteel“ unter der Leitung von Dipl.-Ing. Johannes Dock beschäftigt sich mit der Erhöhung der Energieeffizienz bei der Elektrostahlerzeugung. Anhand des Prozesslayouts wird erklärt, wie die Einsparung von CO₂-Emissionen durch den Einsatz neuer Technologien erfolgen kann.

Das NEFI-Projekt „OxySteel“ beschäftigt sich mit der Frage, inwieweit sich mittels neuer Technologien und Demand Side Management-Maßnahmen die Energieeffizienz sowie der Anteil erneuerbarer Energieträger in der Elektrostahlproduktion erhöhen lässt.

Durch den Einsatz von Oxyfuel-Verbrennung und Carbon Capture and Utilization (CCU) im Elektrostahlwerk sollen Brennstoff und CO₂-Emissionen eingespart werden. Die optimale Einbindung der Technologien in das Gesamtenergiesystem des Stahlwerkes steht dabei im Fokus des Forschungsvorhabens. Im Zuge des Demonstrationsprojektes werden drei sogenannte Pfannenfeuer, welche zum Aufheizen der Stahlwerkspfannen eingesetzt werden, mit Oxyfuel-Brennern ausgestattet. Sowohl die Abwärme als auch ein Teil des entstehenden CO₂ sollen werksintern genutzt werden.

Das in der Abbildung ersichtliche Prozesslayout sieht eine Erdgas-/Sauerstoffverbrennung mit anschließender Kondensation des Rauchgases vor. Diese führt zur Erhöhung der CO₂-Konzentration im Abgas und ermöglicht die Rückgewinnung der im Rauchgas vorhandenen Wärme. Das CO₂-reiche Abgas wird anschließend komprimiert, gespeichert und zur Neutralisierung des Abwassers und in den Kühltürmen eingesetzt. Die rückgewonnene Wärme wird zur Speisewasservorwärmung im Prozessdampfkessel genutzt. Die Demonstrationsanlage befindet sich derzeit in der Engineering-Phase.

Das Projektkonsortium besteht aus Breitenfeld Edelstahl AG, Messer Austria GmbH und Montanuniversität Leoben.