Veranstaltungsinhalte
Im Rahmen der Dekarbonisierung der Herstellung von Stahl und Metallen hat die ganzheitliche Bilanzierung und Bewertung der Prozessketten an Bedeutung gewonnen. Insbesondere vor dem Hintergrund, dass sich die primären Stahlherstellungsverfahren zukünftig fast vollständig ändern werden.
Vor diesem Hintergrund wurde von Prof. Dr.-Ing. Herbert Pfeifer in den letzten Jahren die Vorlesungsveranstaltung „Process Technology of Steelmaking Processes“ im Rahmen der Vorlesungsreihe „Process Technology“ der RWTH Aachen aufgebaut.
Diese Veranstaltung baut auf den Prozesstechnischen Grundlagen der Prozess-Units, der Massen- und Energiebilanz sowie den daraus resultierenden CO2-Emissionen auf. Die Verknüpfung der Process-Units untereinander über die Stoffströme (Fe, C) und die Energieströme (Kuppelgase) wird systematisch beschrieben und analysiert. Die Prozesskette wird von den Rohstoffen (Erze, Kohle, Zuschläge, Legierungen, …) und Energieträgern (Erdgas, Strom, Sauerstoff, …) bis zum fertigen Coil bzw. auch zu einem ausgewählten Produkt (pressgehärtetes Bauteil) behandelt.
Komplementär wird die Prozessroute Wasserstofferzeugung, DRI-Anlagentechnik mit Erdgas oder Wasserstoff, Schmelzen von DRI (Lichtbogenofen, Smelter) ausgiebig behandelt. Vervollständigt werden die Betrachtungen für die Stahlerzeugung auf Schrottbasis.
Für die einzelnen Prozessunits werden relevante Berechnungsbeispiele (Massenbilanzen und Energiebilanzen mit chemischen Umsetzungen, direkte (Kamin) und indirekte CO2-Freisetzung (Kuppelgase), durchgeführt.
Neben den anderen aufgeführten Process-Units werden für die DRI-Technik detaillierte Prozessbeschreibungen (Verfahren, physikalische/chemische Grundlagen) und die stofflich energetische Bilanzierung durchgeführt.
Die Grundlagen sind die stoffliche und energetische Bilanzierung der Prozesse, wie z. B. die Verbrennungsprozesse in der Koksofenbatterie, in den Stoves des Hochofens zur Winderwärmung, dem Reformer einer MIDREX-Direktreduktionsanlage, den Öfen im Downstreamprozess (WW, KW) und für das Presshärten.
Veranstaltungskonzept
Für die Prozesskettenbilanzierung wurde ein umfangreiches ausformuliertes Manuskript (ca. 400 Seiten) konzipiert und erarbeitet. Die liegt vollständig in englischer und teilweise in deutscher Sprache vor (bei Bedarf kann dies vollständig in Deutsch zur Verfügung gestellt werden). Zusätzlich liegen für alle Units Powerpoint-Präsentationen vor.
Diese Veranstaltung mit der Zielsetzung der Fort- und Weiterbildung wird kompakt in einer Woche (5 Tage) in Präsenz durchgeführt. Die Präsenzveranstaltung wird vollständig von Prof. Dr.-Ing. Herbert Pfeifer angeboten - dies gewährleistet, dass die gleiche systematische Herangehensweise für alle Units an die Problemstellung erfolgt.
Der Anspruch ist die Darstellung des Stands der Technik für die konventionelle primäre Stahl-Herstellungsroute (Kokerei, Sinteranlage, BF, BOF) und die der zukünftigen Technik (Pelletieranlage, DRI-Anlage, EAF bzw. Smelter und BOF) sowie der Vergleich der beiden Verfahrensrouten hinsichtlich Massenbilanzen (Produkt), Energiebedarf, Kuppelprodukte (Kokereigas, BF-Gas, BOF-Gas) und deren Nutzung im integrierten Hüttenwerk sowie Reststoffen (Schlacken, Stäube, Schlämme).
Zielgruppen
- Ingenieure mit den Tätigkeitsfeldern „Transformation der Stahlindustrie“ und „Energieeffizienz“
- Berufseinsteiger in der Stahlindustrie und im Anlagenbau aus unterschiedlichen Bereichen wie Metallurgie, Werkstofftechnik, Maschinenbau, Elektrotechnik und Informationstechnik
- Technische Betriebswirtschaft
- Energiemanagement, Energieberatung
- Zertifizierer, CO2 Bilanzierer
- Carbon-Footprint Engineering
- Behörden, Kommunen
- Verbände
Zeitplan & Inhalte
Tag 1:
- Prozessketten der Stahlherstellung, Erstellung von Massen- und Energiebilanzen, Verknüpfung von Massen- und Energiebilanzen verschiedener Prozess-Units, Ausbringen bzw. Übereinsatz von Units, CO2-Emissionen
- Prozess- und Anlagentechnik Kokerei und Sinteranlage, charakteristische Daten, Massen-, Energie- und CO2-Bilanzierung
Tag 2:
- Prozess- und Anlagentechnik Hochofen, BOF und Pelletieranlage, charakteristische Daten, Massen-, Energie- und CO2-Bilanzierung
Tag 3:
- Prozess- und Anlagentechnik H2-Erzeugung und DRI-Anlage (Teil 1), charakteristische Daten, Massen-, Energie- und CO2-Bilanzierung
Tag 4:
- Prozess- und Anlagentechnik DRI-Anlage (Teil 2), charakteristische Daten, Massen-, Energie- und CO2-Bilanzierung. Hier erfolgt die Bilanzierung der Units Reaktor (Reduction Zone, Transition Zone, Cooling Zone), top gas cooler, Prozessgaspfad (Prozessgasverdichter CH4-Injection, Vorwärmung (WT), Reformer, CH4+O2- Eindüsung) und Heizgaspfad für den Reformer (Luftvorwärmung, CH4-Anreicherung, Verbrennungsrechnung und Energiebilanz Reformer), Gesamtbilanz der DRI Anlage für Erdgas und Wasserstoffbetrieb
- Lichtbogenofen und Smelter
Tag 5:
- Massen- und Energiebilanz Stranggießanlage, Wiedererwärmungsöfen für das Warmwalzen und Kontiglühanlagen für kaltgewalzte Bänder
- Ggf. Presshärten
- Zusammenfassung der Units zur gesamten Prozesskette (kumuliertes Ausbringen und ganzheitliche CO2-Bewertung
Fragen & Anmeldung
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