Eisenerz - Pelletierung: Eisenerz hoher Qualität aber feiner Körnung wird konditioniert, mit Zusätzen vermischt und pelletiert. Prozeßsituierung: Der Pelletierprozeß findet am Ort der Aufbereitung des Eisenerzes statt. Hauptbezugsländer für Deutschland sind Brasilien, Schweden und Kanada. Allokation: keine Genese der Daten: Den Energiebedarf zur Pelletierung wird in (Öko-Inventar 1995) und (Worrell 1992) wie folgt angegeben: Energiebedarf der Pelletierung, Angaben pro to Pellet Eisatzstoff Einheit Öko-Inventar Worrell diese Studie Schweden / Canada Brasilien S-Öl MJ 258 - - 610 Erdgas MJ 327 343 610 - Kohle MJ 0 317 - - Strom MJel 22 140 140 140 Beide Studien gehen von einem Energiebedarf von ca 600 bis 660 MJ/t aus. Die Verteilung der Energieträger wird deutlich vom Lieferland abhängen. Beide Erhebungen beziehen sich auf Lieferländer (Öko-Inventar - USA), (Worrel - Niederlande), die für deutsche Importe nicht maßgebend sind. Es wird daher ein länderspezifischer Energieinsatz ausgewählt. Für den Strombedarf ist die Anlieferungsform entscheident. Da zum Pelletieren eine Korngröße von kleiner 0,045 mm (Ullmann 1989) verlangt wird, erscheint der Wert von 140 MJel von (Worrell 1992) zutreffender. Für Brasilien wird der Einsatz von Schweröl und für Kanada und Schweden aufgrund der geographischen Nähe von Erdgasfeldern der alleinige Einsatz von Erdgas angenommen. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Metalle - Eisen/Stahl gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2010 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 111% Produkt: Grundstoffe-Sonstige
Eisenerz - Pelletierung: Eisenerz hoher Qualität aber feiner Körnung wird konditioniert, mit Zusätzen vermischt und pelletiert. Prozeßsituierung: Der Pelletierprozeß findet am Ort der Aufbereitung des Eisenerzes statt. Hauptbezugsländer für Deutschland sind Brasilien, Schweden und Kanada. Allokation: keine Genese der Daten: Den Energiebedarf zur Pelletierung wird in (Öko-Inventar 1995) und (Worrell 1992) wie folgt angegeben: Energiebedarf der Pelletierung, Angaben pro to Pellet Eisatzstoff Einheit Öko-Inventar Worrell diese Studie Schweden / Canada Brasilien S-Öl MJ 258 - - 610 Erdgas MJ 327 343 610 - Kohle MJ 0 317 - - Strom MJel 22 140 140 140 Beide Studien gehen von einem Energiebedarf von ca 600 bis 660 MJ/t aus. Die Verteilung der Energieträger wird deutlich vom Lieferland abhängen. Beide Erhebungen beziehen sich auf Lieferländer (Öko-Inventar - USA), (Worrel - Niederlande), die für deutsche Importe nicht maßgebend sind. Es wird daher ein länderspezifischer Energieinsatz ausgewählt. Für den Strombedarf ist die Anlieferungsform entscheident. Da zum Pelletieren eine Korngröße von kleiner 0,045 mm (Ullmann 1989) verlangt wird, erscheint der Wert von 140 MJel von (Worrell 1992) zutreffender. Für Brasilien wird der Einsatz von Schweröl und für Kanada und Schweden aufgrund der geographischen Nähe von Erdgasfeldern der alleinige Einsatz von Erdgas angenommen. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Metalle - Eisen/Stahl gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2005 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 111% Produkt: Grundstoffe-Sonstige
Elektrostahl-neu: In Elektrostahlwerken werden Elektrolichtbogenöfen in unterschiedlicher Ausgestaltung betrieben. Der einfache Elektrolichtbogenofen, in dem Stahlschrott durch Elektrizität geschmolzen wird, wurde ersetzt durch Elektroöfen mit Sauerstoff- und Brennstoffeinsatz. Diese neueren Öfen schmelzen nicht nur den Schrott, sondern „frischen" den Stahl, d.h. übernehmen Teilfunktionen des Konverters. Die „Eisenträger" Schrott, Roheisen oder Eisenschwamm werden in den Ofen gefüllt und Kalk und Koks als Abdeckung zugegeben. Die Wärme wird über strombelastete Elektroden erzeugt und teilweise mit zusätzlichem Brennstoff / Sauerstoff- Brennern zugeheizt. Nach dem Schmelzen der Stoffe werden durch Sauerstoffzugabe die uner-wünschten Eisenbegleiter Kohlenstoff, Silizium, Phosphor und Mangan oxidiert. Kohlen-stoff entweicht dabei gasförmig als Kohlenmonoxid, während die anderen Stoffe als Oxide in die Schlackephase überführt werden. Das flüssige Eisen wird abgegossen und verarbeitet. Es wird nur Elektrostahl zur Herstellung von Rundstählen / Baustählen betrachtet. Allokation: keine Genese der Daten: In der folgenden Übersicht sind Kennziffern aus bekannten Werken zusammengefaßt: Input Einheit WIKUE Habersatter ETH GEMIS Schrott kg 1098 1075 1100 974 andere Fe-Tr. kg - - - 100 Zuschlagstoffe kg 30 - 57 60 Elektroden kg 12 3 3 3 Öl / Gas kg / MJ - - -/288 5/225 Kohle kg / MJ - 28/812 - 10/290 fos. Brennst. MJ 133 - - - Sauerstoff kg 36 - 24 43 Wasser kg 120 1100 - - Strombedarf MJel 1697a 1944 1800 1440 Output Stahl, fl. kg 1000 1000 1000 1000 Staub kg 15 15 - 15 Schlacke kg 55 70 100 129 Abwasser 20 - - - Kühlwasser kg 4710 - - 1900 a bei einem Wirkungsgrad der Stromerzeugung von 33%. Der Haupteinsatzstoff besteht aus Schrott, der zu 974 kg/t E-Stahl eingesetzt wird. Zusätzliche Eisenträger sind nah #1 Roheisen, Eisenschwamm und Legierungsbestandteile. In GEMIS werden sie nach #2 als Roheisen betrachtet . Es müssen ca. 60 kg Zuschlagsstoffe (Kalk) eingesetzt werden, um die Fremdstoffe des Eisens in der Schlacke aufzunehmen. Nach #1 werden ca. 5 kg Gas und Öl (225 MJ), sowie 10 kg Kohle (290 MJ) pro Tonne E-Stahl eingesetzt. Der Anteil Gas und Öl wird zusammen als 225 MJ Öl in die Berechnung eingestellt. Zusätzlich verbrauchen die Öfen zur Verbrennung 43 kg Sauerstoff. Der Bedarf an elektrischer Energie beträgt nach #2 ca. 400 kWh/t E-Stahl. Kühlwasser wird gebraucht, um wichtige Anlagenteile zu kühlen. Da keine genaueren Daten recherchiert werden konnten, wird der Kühlwasserbedarf von 1,9 m3/t E-Stahl aus der Untersuchung zu Gießereien übertragen. Funktionsweise und Kühlbedarf der Gießereiöfen sind ähnlich. Es wird im Prozeß kein Wasser eingesetzt. Die Entstaubung der Elektrolicht-bogen-öfen erfolgt trocken. An Abfall fallen 15 kg Stäube und 129 kg Schlacke pro Tonne E-Stahl an. Je nach Qualität des Schrottes können die Stäube rückgeführt werden. Ansonsten müssen die Stäube extern verwertet oder deponiert werden. Die Schlacke wird zum größten Teil im Straßenbau verwertet. Die gasförmigen Emissionen setzen sich wie folgt zusammen: Emission Einheit Quelle CO2 kg/t 39,7 stöchiometrisch CO kg/t 11,5 #3 SO2 kg/t - NOx kg/t 0,08 #3 Staub kg/t 0,3 #3 Für CO, NOx und Staub wurden die Emissionen aus der UBA-Liste der prozeßbedingten Emissionen übernommen. (ETH 1995) gibt für die NOx-Emissionen einen Wert von 0,18 kg/t und für Staub (Partikel) 0,14 kg/t an. In (Habersatter 1990) werden 0,13 kg Staub/t und 1,3 kg CO/t bilanziert. Die CO2-Emissionen wurden stöchiometrisch berechnet. Für Schwefeldioxid liegen keine Werte vor. Das Umweltbundesamt stellt für den Prozeß Elektrostahl nur prozeßbedingte Emissionen auf. Emissionen die sich aus dem Einsatz von Zusatzbrennstoffen ergeben können werden nicht berücksichtigt. Die daraus resultierenden Mehremissionen sind allerdings als gering einzuschätzen. Achtung: Die Schwermetall und Dioxin/Furan-Emissionsdaten sind ein Aggregat über die gesamte vorgelagerte Prozesskette, d.h nicht nur die des Oxygenstahlwerks ! (Daten nach ÖKO 2001) Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Recyclate gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2005 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 103% Produkt: Metalle - Eisen/Stahl
Sinteranlage: In der Sinteranlage wird Eisenerz mit Zuschlägen, Kalk und Koksgrus als Brennstoff aufbereitet und mit Gichtgas / Kokereigas auf einem Sinterbett gezündet. Anschließend wird der Sinter gebrochen. Der Prozess dient der Einstellung der Korngröße und der Zusammensetzung des Eisenerzes vor dem Einsatz im Hochofen. Das Sintern ist Teil eines integrierten Hüttenwerkes. Die Daten beziehen sich auf Deutschland. Allokation: keine Genese der Daten: Die Zumischungen zum Sinter sind sehr variabel. Je nach den anderen Einsatzgütern im Hochofen wird der Sinter mit unterschiedlichen Mineralien versehen, um die Basizität des Möller sicherzustellen. Zusätzlich werden dem Sinter Reststoffe aus der Weiterverarbeitung des Rohstahls zugefügt. Je nach Anteil des Sinters am Möller sind die relativen Bestandteile des Sinters teilweise unterschiedlich. Der Materialinput des Sinterprozesses nach #2 und #3 ist wie folgt (pro 1000 kg Output): Input kg Eisenerz 870 Zuschlagstoffe 150 Koksgrus 42 Reststoffe (Walzzunder, Gichtgasstaub) 8 Wasser 900 Neben Koksgrus werden zusätzlich noch 350 MJ/t Sinter an Zündgas eingesetzt. Zündgas kann aus Gichtgas oder aus Kokereigas bestehen. Die Material- und Energiebilanz wurde (Stahl 1995) und (Stahl 1993) entnommen. Prozessbedingte Emissionen von 0,35 kg SO2 / t und 0,9 kg Staub / t wurden aus (UBA 1995) übernommen. Die Wasserinanspruchnahme beträgt nach (Stahl 1995) insgesamt 1,15 m3/ t Sinter und teilt sich auf 0,25 m3 Kühlwasser und 0,9 m3 Prozesswasser auf. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Metalle - Eisen/Stahl gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 115% Produkt: Grundstoffe-Sonstige
Sinteranlage: In der Sinteranlage wird Eisenerz mit Zuschlägen, Kalk und Koksgrus als Brennstoff aufbereitet und mit Gichtgas / Kokereigas auf einem Sinterbett gezündet. Anschließend wird der Sinter gebrochen. Der Prozess dient der Einstellung der Korngröße und der Zusammensetzung des Eisenerzes vor dem Einsatz im Hochofen. Das Sintern ist Teil eines integrierten Hüttenwerkes. Die Daten beziehen sich auf Deutschland. Allokation: keine Genese der Daten: Die Zumischungen zum Sinter sind sehr variabel. Je nach den anderen Einsatzgütern im Hochofen wird der Sinter mit unterschiedlichen Mineralien versehen, um die Basizität des Möller sicherzustellen. Zusätzlich werden dem Sinter Reststoffe aus der Weiterverarbeitung des Rohstahls zugefügt. Je nach Anteil des Sinters am Möller sind die relativen Bestandteile des Sinters teilweise unterschiedlich. Der Materialinput des Sinterprozesses nach #2 und #3 ist wie folgt (pro 1000 kg Output): Input kg Eisenerz 870 Zuschlagstoffe 150 Koksgrus 42 Reststoffe (Walzzunder, Gichtgasstaub) 8 Wasser 900 Neben Koksgrus werden zusätzlich noch 350 MJ/t Sinter an Zündgas eingesetzt. Zündgas kann aus Gichtgas oder aus Kokereigas bestehen. Die Material- und Energiebilanz wurde (Stahl 1995) und (Stahl 1993) entnommen. Prozessbedingte Emissionen von 0,35 kg SO2 / t und 0,9 kg Staub / t wurden aus (UBA 1995) übernommen. Die Wasserinanspruchnahme beträgt nach (Stahl 1995) insgesamt 1,15 m3/ t Sinter und teilt sich auf 0,25 m3 Kühlwasser und 0,9 m3 Prozesswasser auf. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Metalle - Eisen/Stahl gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2005 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 115% Produkt: Grundstoffe-Sonstige
Elektrostahl-neu: In Elektrostahlwerken werden Elektrolichtbogenöfen in unterschiedlicher Ausgestaltung betrieben. Der einfache Elektrolichtbogenofen, in dem Stahlschrott durch Elektrizität geschmolzen wird, wurde ersetzt durch Elektroöfen mit Sauerstoff- und Brennstoffeinsatz. Diese neueren Öfen schmelzen nicht nur den Schrott, sondern „frischen" den Stahl, d.h. übernehmen Teilfunktionen des Konverters. Die „Eisenträger" Schrott, Roheisen oder Eisenschwamm werden in den Ofen gefüllt und Kalk und Koks als Abdeckung zugegeben. Die Wärme wird über strombelastete Elektroden erzeugt und teilweise mit zusätzlichem Brennstoff / Sauerstoff- Brennern zugeheizt. Nach dem Schmelzen der Stoffe werden durch Sauerstoffzugabe die uner-wünschten Eisenbegleiter Kohlenstoff, Silizium, Phosphor und Mangan oxidiert. Kohlen-stoff entweicht dabei gasförmig als Kohlenmonoxid, während die anderen Stoffe als Oxide in die Schlackephase überführt werden. Das flüssige Eisen wird abgegossen und verarbeitet. Es wird nur Elektrostahl zur Herstellung von Rundstählen / Baustählen betrachtet. Allokation: keine Genese der Daten: In der folgenden Übersicht sind Kennziffern aus bekannten Werken zusammengefaßt: Input Einheit WIKUE Habersatter ETH GEMIS Schrott kg 1098 1075 1100 974 andere Fe-Tr. kg - - - 100 Zuschlagstoffe kg 30 - 57 60 Elektroden kg 12 3 3 3 Öl / Gas kg / MJ - - -/288 5/225 Kohle kg / MJ - 28/812 - 10/290 fos. Brennst. MJ 133 - - - Sauerstoff kg 36 - 24 43 Wasser kg 120 1100 - - Strombedarf MJel 1697a 1944 1800 1440 Output Stahl, fl. kg 1000 1000 1000 1000 Staub kg 15 15 - 15 Schlacke kg 55 70 100 129 Abwasser 20 - - - Kühlwasser kg 4710 - - 1900 a bei einem Wirkungsgrad der Stromerzeugung von 33%. Der Haupteinsatzstoff besteht aus Schrott, der zu 974 kg/t E-Stahl eingesetzt wird. Zusätzliche Eisenträger sind nah #1 Roheisen, Eisenschwamm und Legierungsbestandteile. In GEMIS werden sie nach #2 als Roheisen betrachtet . Es müssen ca. 60 kg Zuschlagsstoffe (Kalk) eingesetzt werden, um die Fremdstoffe des Eisens in der Schlacke aufzunehmen. Nach #1 werden ca. 5 kg Gas und Öl (225 MJ), sowie 10 kg Kohle (290 MJ) pro Tonne E-Stahl eingesetzt. Der Anteil Gas und Öl wird zusammen als 225 MJ Öl in die Berechnung eingestellt. Zusätzlich verbrauchen die Öfen zur Verbrennung 43 kg Sauerstoff. Der Bedarf an elektrischer Energie beträgt nach #2 ca. 400 kWh/t E-Stahl. Kühlwasser wird gebraucht, um wichtige Anlagenteile zu kühlen. Da keine genaueren Daten recherchiert werden konnten, wird der Kühlwasserbedarf von 1,9 m3/t E-Stahl aus der Untersuchung zu Gießereien übertragen. Funktionsweise und Kühlbedarf der Gießereiöfen sind ähnlich. Es wird im Prozeß kein Wasser eingesetzt. Die Entstaubung der Elektrolicht-bogen-öfen erfolgt trocken. An Abfall fallen 15 kg Stäube und 129 kg Schlacke pro Tonne E-Stahl an. Je nach Qualität des Schrottes können die Stäube rückgeführt werden. Ansonsten müssen die Stäube extern verwertet oder deponiert werden. Die Schlacke wird zum größten Teil im Straßenbau verwertet. Die gasförmigen Emissionen setzen sich wie folgt zusammen: Emission Einheit Quelle CO2 kg/t 39,7 stöchiometrisch CO kg/t 11,5 #3 SO2 kg/t - NOx kg/t 0,08 #3 Staub kg/t 0,3 #3 Für CO, NOx und Staub wurden die Emissionen aus der UBA-Liste der prozeßbedingten Emissionen übernommen. (ETH 1995) gibt für die NOx-Emissionen einen Wert von 0,18 kg/t und für Staub (Partikel) 0,14 kg/t an. In (Habersatter 1990) werden 0,13 kg Staub/t und 1,3 kg CO/t bilanziert. Die CO2-Emissionen wurden stöchiometrisch berechnet. Für Schwefeldioxid liegen keine Werte vor. Das Umweltbundesamt stellt für den Prozeß Elektrostahl nur prozeßbedingte Emissionen auf. Emissionen die sich aus dem Einsatz von Zusatzbrennstoffen ergeben können werden nicht berücksichtigt. Die daraus resultierenden Mehremissionen sind allerdings als gering einzuschätzen. Achtung: Die Schwermetall und Dioxin/Furan-Emissionsdaten sind ein Aggregat über die gesamte vorgelagerte Prozesskette, d.h nicht nur die des Oxygenstahlwerks ! (Daten nach ÖKO 2001) Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Recyclate gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2030 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 103% Produkt: Metalle - Eisen/Stahl
Eisenerz - Pelletierung: Eisenerz hoher Qualität aber feiner Körnung wird konditioniert, mit Zusätzen vermischt und pelletiert. Prozeßsituierung: Der Pelletierprozeß findet am Ort der Aufbereitung des Eisenerzes statt. Hauptbezugsländer für Deutschland sind Brasilien, Schweden und Kanada. Allokation: keine Genese der Daten: Den Energiebedarf zur Pelletierung wird in (Öko-Inventar 1995) und (Worrell 1992) wie folgt angegeben: Energiebedarf der Pelletierung, Angaben pro to Pellet Eisatzstoff Einheit Öko-Inventar Worrell diese Studie Schweden / Canada Brasilien S-Öl MJ 258 - - 610 Erdgas MJ 327 343 610 - Kohle MJ 0 317 - - Strom MJel 22 140 140 140 Beide Studien gehen von einem Energiebedarf von ca 600 bis 660 MJ/t aus. Die Verteilung der Energieträger wird deutlich vom Lieferland abhängen. Beide Erhebungen beziehen sich auf Lieferländer (Öko-Inventar - USA), (Worrel - Niederlande), die für deutsche Importe nicht maßgebend sind. Es wird daher ein länderspezifischer Energieinsatz ausgewählt. Für den Strombedarf ist die Anlieferungsform entscheident. Da zum Pelletieren eine Korngröße von kleiner 0,045 mm (Ullmann 1989) verlangt wird, erscheint der Wert von 140 MJel von (Worrell 1992) zutreffender. Für Brasilien wird der Einsatz von Schweröl und für Kanada und Schweden aufgrund der geographischen Nähe von Erdgasfeldern der alleinige Einsatz von Erdgas angenommen. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Metalle - Eisen/Stahl gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2030 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 111% Produkt: Grundstoffe-Sonstige
Eisenerz - Pelletierung: Eisenerz hoher Qualität aber feiner Körnung wird konditioniert, mit Zusätzen vermischt und pelletiert. Prozeßsituierung: Der Pelletierprozeß findet am Ort der Aufbereitung des Eisenerzes statt. Hauptbezugsländer für Deutschland sind Brasilien, Schweden und Kanada. Allokation: keine Genese der Daten: Den Energiebedarf zur Pelletierung wird in (Öko-Inventar 1995) und (Worrell 1992) wie folgt angegeben: Energiebedarf der Pelletierung, Angaben pro to Pellet Eisatzstoff Einheit Öko-Inventar Worrell diese Studie Schweden / Canada Brasilien S-Öl MJ 258 - - 610 Erdgas MJ 327 343 610 - Kohle MJ 0 317 - - Strom MJel 22 140 140 140 Beide Studien gehen von einem Energiebedarf von ca 600 bis 660 MJ/t aus. Die Verteilung der Energieträger wird deutlich vom Lieferland abhängen. Beide Erhebungen beziehen sich auf Lieferländer (Öko-Inventar - USA), (Worrel - Niederlande), die für deutsche Importe nicht maßgebend sind. Es wird daher ein länderspezifischer Energieinsatz ausgewählt. Für den Strombedarf ist die Anlieferungsform entscheident. Da zum Pelletieren eine Korngröße von kleiner 0,045 mm (Ullmann 1989) verlangt wird, erscheint der Wert von 140 MJel von (Worrell 1992) zutreffender. Für Brasilien wird der Einsatz von Schweröl und für Kanada und Schweden aufgrund der geographischen Nähe von Erdgasfeldern der alleinige Einsatz von Erdgas angenommen. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Metalle - Eisen/Stahl gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 111% Produkt: Grundstoffe-Sonstige
Eisenerz - Pelletierung: Eisenerz hoher Qualität aber feiner Körnung wird konditioniert, mit Zusätzen vermischt und pelletiert. Prozeßsituierung: Der Pelletierprozeß findet am Ort der Aufbereitung des Eisenerzes statt. Hauptbezugsländer für Deutschland sind Brasilien, Schweden und Kanada. Allokation: keine Genese der Daten: Den Energiebedarf zur Pelletierung wird in (Öko-Inventar 1995) und (Worrell 1992) wie folgt angegeben: Energiebedarf der Pelletierung, Angaben pro to Pellet Eisatzstoff Einheit Öko-Inventar Worrell diese Studie Schweden / Canada Brasilien S-Öl MJ 258 - - 610 Erdgas MJ 327 343 610 - Kohle MJ 0 317 - - Strom MJel 22 140 140 140 Beide Studien gehen von einem Energiebedarf von ca 600 bis 660 MJ/t aus. Die Verteilung der Energieträger wird deutlich vom Lieferland abhängen. Beide Erhebungen beziehen sich auf Lieferländer (Öko-Inventar - USA), (Worrel - Niederlande), die für deutsche Importe nicht maßgebend sind. Es wird daher ein länderspezifischer Energieinsatz ausgewählt. Für den Strombedarf ist die Anlieferungsform entscheident. Da zum Pelletieren eine Korngröße von kleiner 0,045 mm (Ullmann 1989) verlangt wird, erscheint der Wert von 140 MJel von (Worrell 1992) zutreffender. Für Brasilien wird der Einsatz von Schweröl und für Kanada und Schweden aufgrund der geographischen Nähe von Erdgasfeldern der alleinige Einsatz von Erdgas angenommen. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Metalle - Eisen/Stahl gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2020 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 111% Produkt: Grundstoffe-Sonstige
Elektrostahl (alt): In Elektrostahlwerken werden Elektrolichtbogenöfen in unterschiedlicher Ausgestaltung betrieben. Der einfache Elektrolichtbogenofen, in dem Stahlschrott durch Elektrizität geschmolzen wird, wurde ersetzt durch Elektroöfen mit Sauerstoff- und Brennstoffeinsatz. Diese neueren Öfen schmelzen nicht nur den Schrott, sondern „frischen" den Stahl, d.h. übernehmen Teilfunktionen des Konverters. Die „Eisenträger" Schrott, Roheisen oder Eisenschwamm werden in den Ofen gefüllt und Kalk und Koks als Abdeckung zugegeben. Die Wärme wird über strombelastete Elektroden erzeugt und teilweise mit zusätzlichem Brennstoff / Sauerstoff- Brennern zugeheizt. Nach dem Schmelzen der Stoffe werden durch Sauerstoffzugabe die uner-wünschten Eisenbegleiter Kohlenstoff, Silizium, Phosphor und Mangan oxidiert. Kohlen-stoff entweicht dabei gasförmig als Kohlenmonoxid, während die anderen Stoffe als Oxide in die Schlackephase überführt werden. Das flüssige Eisen wird abgegossen und verarbeitet. Es wird nur Elektrostahl zur Herstellung von Rundstählen / Baustählen betrachtet. Allokation: keine Genese der Daten: In der folgenden Übersicht sind Kennziffern aus bekannten Werken zusammengefaßt: Input Einheit WIKUE Habersatter ÊTH GEMIS Schrott kg 1098 1075 1100 974 andere Fe-Tr. kg - - - 100 Zuschlagstoffe kg 30 - 57 60 Elektroden kg 12 3 3 3 Öl / Gas kg / MJ - - -/288 5/225 Kohle kg / MJ - 28/812 - 10/290 fos. Brennst. MJ 133 - - - Sauerstoff kg 36 - 24 43 Wasser kg 120 1100 - - Strombedarf MJel 1697a 1944 1800 1440 Output Stahl, fl. kg 1000 1000 1000 1000 Staub kg 15 15 - 15 Schlacke kg 55 70 100 129 Abwasser 20 - - - Kühlwasser kg 4710 - - 1900 a bei einem Wirkungsgrad der Stromerzeugung von 33%. Der Haupteinsatzstoff besteht aus Schrott, der zu 974 kg/t E-Stahl eingesetzt wird. Zusätzliche Eisenträger sind Roheisen, Eisenschwamm und Legierungsbestandteile <Stahl 1992>. In dieser Studie werden sie als Roheisen betrachtet (#2). Es müssen ca. 60 kg Zuschlagsstoffe (Kalk) eingesetzt werden, um die Fremdstoffe des Eisens in der Schlacke aufzunehmen. Nach #1 werden ca. 5 kg Gas und Öl (225 MJ), sowie 10 kg Kohle (290 MJ) pro Tonne E-Stahl eingesetzt. Der Anteil Gas und Öl wird zusammen als 225 MJ Öl in die Berechnung eingestellt. Zusätzlich verbrauchen die Öfen zur Verbrennung 43 kg Sauerstoff. Der Bedarf an elektrischer Energie beträgt nach #2 ca. 400 kWh/t E-Stahl. Kühlwasser wird gebraucht, um wichtige Anlagenteile zu kühlen. Da keine genaueren Daten recherchiert werden konnten, wird der Kühlwasserbedarf von 1,9 m3/t E-Stahl aus der Untersuchung zu Gießereien übertragen. Funktionsweise und Kühlbedarf der Gießereiöfen sind ähnlich. Es wird im Prozeß kein Wasser eingesetzt. Die Entstaubung der Elektrolicht-bogen-öfen erfolgt trocken. An Abfall fallen 15 kg Stäube und 129 kg Schlacke pro Tonne E-Stahl an. Je nach Qualität des Schrottes können die Stäube rückgeführt werden. Ansonsten müssen die Stäube extern verwertet oder deponiert werden. Die Schlacke wird zum größten Teil im Straßenbau verwertet. Die gasförmigen Emissionen setzen sich wie folgt zusammen: Emission Einheit Quelle CO2 kg/t 39,7 stöchiometrisch CO kg/t 11,5 #3 SO2 kg/t - NOx kg/t 0,08 #3 Staub kg/t 0,3 #3 Für CO, NOx und Staub wurden die Emissionen aus der UBA-Liste der prozeßbedingten Emissionen übernommen. (ETH 1995) gibt für die NOx-Emissionen einen Wert von 0,18 kg/t und für Staub (Partikel) 0,14 kg/t an. In BUWAL 1990 werden 0,13 kg Staub/t und 1,3 kg CO/t bilanziert. Die CO2-Emissionen wurden stöchiometrisch berechnet. Für Schwefeldioxid liegen keine Werte vor. #3 stellt für den Prozeß Elektrostahl nur prozeßbedingte Emissionen auf. Emissionen die sich aus dem Einsatz von Zusatzbrennstoffen ergeben können werden nicht berücksichtigt. Die daraus resultierenden Mehremissionen sind allerdings als gering einzuschätzen. Achtung: Die Schwermetall und Dioxin/Furan-Emissionsdaten sind ein Aggregat über die gesamte vorgelagerte Prozesskette, d.h nicht nur die des Oxygenstahlwerks ! (Daten nach ÖKO 2001) Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Recyclate gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 103% Produkt: Metalle - Eisen/Stahl