Das Projekt "On-line zinc analysis of hot converter exhaust gas" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Krupp Hoesch Stahl durchgeführt. General Information: The growing use of zinc-coated steel sheet in a variety of sectors (motor industry, consumer durables and construction industry) has led to an increase in the zinc content of home scrap, a large proportion of which is recycled in L-D steelworks. From a metallurgical point of view, the Zn coating of the scrap does not interfere with the steel production process, nor does it normally affect product quality. However, the zinc does accumulate in the process dusts. Despite their high iron content, typically around 60 per cent, these dusts cannot be recycled in the sintering plant or the blast furnace because of the zinc load without additional, usually complicated processing stages, above all owing to the risk of scaling in the blast furnace. On the other hand, the typical zinc content of these dusts of 2 per cent is too low to be recycled in zinc foundries. From the purely economic point of view, this currently requires Zn concentrations of well above 30 per cent. If the dusts and slurries from the waste gas cleaning system of an L-D converter are to be recycled internally, the zinc load must be reduced to a level that will not damage the blast furnace. The main source of the zinc in the dusts from waste gas purification is the scrap used in the converter, the Zn content of which can vary considerably. Some types of scrap are practically zinc-free, e.g. the uncoated process scrap or comparable new scrap. However, a large proportion of the scrap used, with the exception of the internal scrap arising in the finishing plants, has an unknown zinc content. This is particularly true of capital scrap. A knowledge of the Zn load per converter batch would basically make it possible to identify and hive off dusts and slurries suitable for the blast furnace. This would permit separation of recyclable and non-recyclable dust fractions, which would reduce the amount of material to be land filled or processed separately. While it is in principle technically possible to study the Zn content of metal in the scrap industry, the information would not normally be very useful, as it is practically impossible to take a representative sample in normal scrap handling practice. A way must therefore be found of reliably quantifying the zinc stream from the converter, in order to be able to determine the zinc load of the dusts and slurries from waste gas purification. The evaporation behaviour of zinc can be harnessed for this purpose, as dusts highly contaminated with zinc are driven off as soon as pig iron is poured over the scrap, or during the following first minutes of blowing, so that a reliable zinc analysis should be possible. The task is to develop a method of detecting zinc in the flue dust of the converter deduster. The objective is to measure the Zn content above a threshold value reliably throughout the process, in order to use this information to separate low-zinc from high-zinc dust fractions.
Das Projekt "Phase 3b" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SaarEnergie GmbH, Kompetenzcenter Institut Technologie E-KiT und Elektratec E-Tec. durchgeführt. Mit dem Vorhaben Druckkohlenstaubfeuerung wird das Ziel verfolgt, mit Kohle einen Gas- und Dampfturbinenprozess zu betreiben. Es wird ein Wirkungsgrad um 55 Prozent angestrebt. Um die Gasturbine schadensfrei betreiben zu können, ist eine Hochtemperatur-,Hochdruck-Gasreinigung notwendig. Die Rauchgasreinheit konnte bisher trotz erheblicher Fortschritte in der Gasreinigung mit der Pilotanlage noch nicht vollständig erreicht werden. Nach zufriedenstellender Gasreinheit im Dauerbetrieb ist die Planung der Folgeanlage in dieser Projektphase vorgesehen. Für das Erreichen des Projektzieles ist die Zusammenarbeit und der Erfahrungsaustausch mit Forschungsinstituten erforderlich und vorgesehen. Die Versuchsergebnisse werden in das Projekt Drukflamm eingebunden. Im Arbeitsplan ist die Fortsetzung der Staubfeinstabscheidung, die Alkaligetterung und die Fortentwicklung der resistenten Keramiken vorgesehen. Die zu erwartenden Ergebnisse sollen genutzt werden, in einer Folgeanlage den Einsatz einer Gasturbine zu testen und Daten zu erarbeiten, die für Anlagenbauer als Grundlage für die Konstruktion der notwendigen Anlagenkomponenten und Systeme dienen werden.
Das Projekt "Phase 3b" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von E.ON Kraftwerke GmbH durchgeführt. Mit dem Vorhaben Druckkohlenstaubfeuerung wird das Ziel verfolgt, mit Kohle einen hocheffizienten Gas- und Dampfturbinenkraftwerksprozess zu betreiben. Es wird ein Wirkungsgrad um 55 Prozent angestrebt. Um die Gasturbine schadensfrei betreiben zu können, ist eine Hochtemperatur-, Hochdruck-Gasreinigung notwendig. Die Rauchgasreinheit konnte bisher trotz erheblicher Fortschritte in der Gasreinigung mit der Pilotanlage noch nicht vollständig erreicht werden. Nach zufriedenstellender Gasreinheit im Dauerbetrieb ist die Planung der Folgeanlage in dieser Projektphase vorgesehen. Für das Erreichen des Projektzieles ist die Zusammenarbeit und der Erfahrungsaustausch mit Forschungsinstituten erforderlich und vorgesehen. Die Versuchsergebnisse werden in das Projekt Druckflamm eingebunden. Im Arbeitsplan ist die Fortsetzung der Staubfeinstabscheidung, die Alkaligetterung und die Fortentwicklung der resistenten Keramiken vorgesehen. Die zu erwartenden Ergebnisse sollen genutzt werden, in einer Folgeanlage den Einsatz einer Gasturbine zu testen und Daten zu erarbeiten, die für Anlagenbauer als Grundlage für die Konstruktion der notwendigen Anlagenkomponenten und Systeme dienen werden.
Das Projekt "Phase 3b" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von STEAG AG durchgeführt. Mit dem Vorhaben Druckkohlenstaubfeuerung wird das Ziel verfolgt, mit Kohle einen hocheffizienten Gas- und Dampfturbinenkraftwerksprozess zu betreiben. Es wird ein Wirkungsgrad um 55 Prozent angestrebt. Um die Gasturbine schadensfrei betreiben zu können, ist eine Hochtemperatur-, Hochdruck-Gasreinigung notwendig. Die Rauchgasreinheit konnte bisher trotz erheblicher Fortschritte in der Gasreinigung mit der Pilotanlage noch nicht vollständig erreicht werden. Nach zufriedenstellender Gasreinheit im Dauerbetrieb ist die Planung der Folgeanlage in dieser Projektphase vorgesehen. Für das Erreichen des Projektzieles ist die Zusammenarbeit und der Erfahrungsaustausch mit Forschungsinstituten erforderlich und vorgesehen. Die Versuchsergebnisse werden in das Projekt Druckflamm eingebunden. Im Arbeitsplan ist die Fortsetzung der Staubfeinstabscheidung, die Alkaligetterung und die Fortentwicklung der resistenten Keramiken vorgesehen. Die zu erwartenden Ergebnisse sollen genutzt werden, in einer Folgeanlage den Einsatz einer Gasturbine zu testen und Daten zu erarbeiten, die für Anlagenbauer als Grundlage für die Konstruktion der notwendigen Anlagenkomponenten und Systeme dienen werden.
Das Projekt "Cullet preheating" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Sorg durchgeführt. Objective: To achieve considerable energy savings through use of preheated cullet in the glass melt. The waste gases, which up until now have been lost to the atmosphere, are taken as heating medium from the waste gas channel of the melting end. The procedure requires a considerably lower use of combustibles. For a 200 t/day production rate, an energy saving of 67 TOE/year is expected at project level (12 per cent of the total energy consumption). Payback time is estimated at 4 years. General Information: Principally glass is melted out of a composition of different raw materials, e.g. silica sand, lime, soda and glass cullet. Oil, gas or electrical energy can be used as heating media. The individual raw materials are mixed in the processing installation and are fed to a storage silo situated in front of the melting process by means of batch chargers. The initial temperature of the batch is 20 deg. C, whereas the melting temperature ranges between 1400-1500 deg. C. The waste gases are primarily fed again into the melting process by means of heat exchangers (regenerators) or recuperator, thus reducing the waste gas temperature to approx. 500 deg. C by preheating the combustion air. The novelty of this project consists in preheating the glass cullet prior to the mixing with other raw materials, by covering the waste gases energy at a level of approx. 500 deg. C. The glass cullet is firstly led to a preheating aggregate. The humidity of the cullet can be reduced by this preheating, which results in improved conditions for the melting process. The main characteristic of this system is the direct contact between cullet and waste gases. Up until now the gases from the melting durnace have been cooled down to approx. 400-500 deg. C in recuperators or regenerator heat exchangers, and then released into the atmosphere, in most cases without any further waste gas treatment. With the new system the residual heat content of the waste gas is used to pre-heat the cullet. If the system is correctly designed, then not only is the cullet heated, but the dust content of the waste gas is reduced by approximately 30-40 per cent. The cullet is contained by louvred segments. The openings for the waste gases are designed so that the gas velocities are very low, which helps to reduce the dust emission. The waste gases, which must have a maximum temperature of no more than 550 deg. C, move in cross counter flow up through the cullet. In this way a large amount of the heat content of the waste gases is transferred to the cullet as it flows slowly from the top to the bottom. The cullet stream moves continuously, so the contact area is continuously renewed, which guarantees a very good heat exchange. The cullet is heated to a maximum of 450 deg. C, whilst the waste gas leaves the system with a temperature of 250-300 deg. C. In addition to the energy savings, the project will also achieve improved glass qualitites, and reduced reject rates due to the better furnace...
Das Projekt "Teilvorhaben 1: TUC" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Institut für Metallurgie durchgeführt. Überschussenergie in Form von Strom aus regenerativer Produktion, der mit relativ geringer und variierender Verfügbarkeit anfällt, soll flexibel und hoch effizient in einem 'Power to Heat' Prozess wirtschaftlich sinnvoll genutzt werden. Im Rahmen dieses Projektes soll ein existierendes Konzept im Detail weiterentwickelt, theoretisch validiert und mit Unternehmen der Stahlindustrie und des Anlagenbaus auf die Machbarkeit in der betrieblichen Praxis hin diskutiert werden. Dieses Konzept sieht vor, dass relativ kurzfristig anfallender überschüssiger Strom dazu genutzt wird, das im Abgas eines Hochofens enthaltene CO 2 mit Hilfe der umgekehrten Boudouard-Reaktion zu CO umzusetzen. Zu diesem Zweck wird eine Kohleschüttung in einem entsprechenden Reaktor (E-Power-Konverter) mit dem vorhandenen überschüssigen Strom auf Temperaturen größer als 1000 Grad Celsius aufgeheizt und das Abgas des Hochofens über diese Kohleschüttung geleitet werden. Durch die umgekehrte Boudouard-Reaktion wird das CO 2 zu einem hochwertigen, für die Einleitung in den Hochofen geeignetem Gas aufgewertet werden. Das Gas könnte aber auch in anderen Bereichen eines integrierten Hüttenwerkes verwendet werden. Bei fehlendem Überschussstrom wird der Hochofen in konventioneller Weise betrieben. Neben Kohle soll auch die Verwendung zusätzlicher Reststoffe wie Klärschlamm, hydrothermale Kohle und Bioreststoffe getestet werden. 1. Energetische Bilanzierung des Hochofenprozesses auf der Basis realer Betriebsdaten. 2. Massen- und Energiebilanz eines E-Power-Konverters auf der Basis realer Abgasmengen von Hochöfen. 3. Durchführung von Laborversuchen. 4. Identifikation wesentlicher Problemfelder bei einer großtechnischen Umsetzung. 5. Ermittlung der Potentiale verschiedener Brennstoffe inkl. von Bioreststoffen.
Das Projekt "Kraft-Waerme-Kopplung mit Abwaerme aus diskontinuierlichem Betrieb - Teil 1: Energieeinsparung durch Nutzung von Abwaerme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hoesch Stahl durchgeführt. Aus den drei Stossoefen der Breitband-Walzstrasse der Hoesch Stahl AG werden gegenwaertig die heissen Abgase mit ca. 650 Grad C ungenutzt in die Atmosphaere geleitet. Es ist geplant, die in den heissen Abgasen enthaltene fuehlbare Waerme zur Kraft-Waerme-Kopplung, d.h. zur Dampf- und Vorschaltstromerzeugung, einzusetzen und die danach verbleibende Energie in ein Fernwaermenetz einzuspeisen. Das Energieprojekt umfasst die Auskopplung der Abwaerme an den Stossoefen, die Einbringung in einen Abhitzekessel und das nachgeschaltete, integrierte Mess- und Regelsystem Stossoefen/Fernwaermenetz. In einer Projektstudie (03 E 8025 A 3) wurde ermittelt, dass mit der Abwaerme ca. 340.000t/a Dampf und ca. 9,1 Mio KWh/a Vorschaltstrom erzeugt werden koennen. Es steht eine Brutto-Waermeleistung von 38,5MW gesichert zur Verfuegung.
Das Projekt "Stromversorgung von Huetten ohne Anschluss an das oeffentliche Netz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Kiel, Institut für Physik und Allgemeine Elektrotechnik durchgeführt. Auf der Basis eines durch Benzin getriebenen Stromgenerators mit einer elektrischen Leistung von 2 kW wurde ein automatisch arbeitendes Miniblockheizkraftwerk erstellt. Mit einem Abgaswaermetauscher wurde die thermische Energie zur Warmwasserbereitung und zu Heizungszwecken gewonnen. Die Apparatur wurde so ausgelegt, dass die durchschnittlich verbrauchte Energie hauptsaechlich durch regenerative Energiegewinnung (photovoltaisch und solarthermisch) gedeckt werden kann. Die ganze Apparatur soll ueber die Kopplung mit z. B. Mobiltelephonen vollkommen automatisch betrieben werden koennen.
Das Projekt "Errichtung einer Demonstrationsanlage in der Ziegelindustrie zur Abscheidung von HCl und HF" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Erlus Baustoffwerke durchgeführt. Entwicklung und Erprobung eines Abgasreinigungsverfahrens zur Abscheidung HCl und HF in der keramischen Industrie. Beim Sintern von Tonerde in der Ziegelindustrie fallen Abgase an, die bis zu 100 mg HF/m3 enthalten. Je nach Sinterverfahren enthalten die Abgase 10-20 Vol. v.H. Wasserdampf, wobei die Abgastemperatur zwischen 250 und 550 Grad C schwankt. Durch Abkuehlung in einem Waermetauscher unter den Taupunkt und durch evtl. Wasserdampfzufuehrung sollen aufgrund der guten Loeslichkeit von HCl und HF in Wasser die Emissionen unter die in der TA-Luft vorgeschriebenen Werte vermindert werden. Ebenso soll die im Abgas enthaltene Enthalpie fuer den Prozess nutzbar gemacht werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: UDE" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg-Essen, Institut für Technologien der Metalle, Lehrstuhl Metallurgie der Eisen- und Stahlerzeugung durchgeführt. Überschussenergie in Form von Strom aus regenerativer Produktion, der mit relativ geringer und variierender Verfügbarkeit anfällt, soll flexibel und hoch effizient in einem 'Power to Heat' Prozess wirtschaftlich sinnvoll genutzt werden. Im Rahmen des Projektes E-Power-Konverter soll ein existierendes Konzept im Detail weiterentwickelt, theoretisch validiert und mit Unternehmen der Stahlindustrie und des Anlagenbaus auf die Machbarkeit in der betrieblichen Praxis hin diskutiert werden. Dieses Konzept sieht vor, dass relativ kurzfristig anfallender überschüssiger Strom dazu genutzt wird, das im Abgas eines Hochofens enthaltene CO2 mit Hilfe der umgekehrten Boudouard-Reaktion zu CO umzusetzen. Zu diesem Zweck wird eine Kohleschüttung in einem entsprechenden Reaktor (E-Power-Konverter) mit dem vorhandenen überschüssigen Strom auf Temperaturen größer als 1000 Grad C aufgeheizt und das Abgas des Hochofens über diese Kohleschüttung geleitet. Durch die umgekehrte Boudouard Reaktion wird das CO2 zu einem hochwertigen, für die Einleitung in den Hochofen geeignetem Gas aufgewertet. Das Gas könnte auch in anderen Bereichen eines integrierten Hüttenwerkes verwendet werden. Bei fehlendem Überschussstrom wird der Hochofen in konventioneller Weise betrieben. Neben Kohle soll auch die Verwendung zusätzlicher Reststoffe wir Klärschlamm, hydrothermale Kohle und Bioreststoffe getestet werden. Hierzu wird auf Basis realer Betriebsdaten eine Massen- und Energiebilanz des Hochofenprozesses und des Hochofenprozesses in Kombination mit einem E-Power-Konverter aufgestellt. Im Rahmen von Laborversuchen werden wesentliche Problemfelder bei einer großtechnischen Umsetzung identifiziert.
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