Rühren mit Luft und Sauerstoff verbessert die Qualität
In einem neuartigen Konverter wird Stahl aus beliebigen Ausgangsstoffen mit hohem Eisenanteil erzeugt. Das senkt die Kosten.
Flexible Stahlproduktion: Siemens hat einen Konverter entwickelt, bei dem die Ausgangsstoffe für die Herstellung von Stahl mengenmäßig variabel eingesetzt werden können. befürchtet, dass dadurch die Zahl der Sicherheitsmängel ansteigen wird.
Foto: dpa/Oliver Berg
Die Produktionsplaner in einem asiatischen Stahlwerk sind nicht wählerisch, wenn es um das Ausgangsmaterial geht. Sie schütten Flüssigeisen aus dem Hochofen, Eisenschwamm, der nur noch wenige Prozent Fremdstoffe wie Kohlenstoff enthält, oder Schrott in den riesigen Tiegel, der Konverter genannt wird. Hier wird aus dem ganzen Gemenge hochwertiger Stahl.
Die Wahlfreiheit haben sie, weil sie weltweit die ersten sind, die einen neuartigen Konverter besitzen. Installiert hat ihn der Siemens-Sektor Industry, der in Erlangen beheimatet ist. Der Tiegel ist so konstruiert, dass der Anteil der unterschiedlichen Ausgangsstoffe beliebig ist. Die Asiaten können damit stets auf das zurückgreifen, was am preiswertesten angeboten wird, ein nicht zu unterschätzender Vorteil. Denn die Stahlpreiskurve ähnelt der einer Achterbahnstrecke. Außerdem haben sie es leichter, behördliche Auflagen zu erfüllen. Denn je mehr Schrott und Eisenschwamm eingesetzt wird, desto geringer sind die Kohlendioxidemissionen.
Der Jet Process von Siemens steigert die Flexibilität bei der Rohstoffauswahl am Konverter. Sauerstoff, Kalk und Kohle werden über Bodendüsen eingeblasen, Heißwind über eine Toplanze auf das Bad geblasen. Dies sorgt für eine effiziente Durchmischung und optimale Verwertung der eingeblasenen Kohle.
Quelle: Siemens
In einem Konverter wird das Eisen von Kohlenstoff, Schwefel und anderen Verunreinigungen befreit. Erst dann hat er die gewünschten Eigenschaften. Er ist zug- und druckfest, dazu noch elastisch. Siemens, das sein Stahl-Know-how durch den Kauf von Voest-Alpine im Jahr 2005 ergatterte, hat einen „bodenblasenden Konverter“ entwickelt, in dessen Obergeschoss 1300 Grad Celsius heiße Luft einschießt, die auf einen Sauerstoffanteil von 40 Prozent angereichert ist. Durch die Düsen im Boden strömen Sauerstoff, Kohlenstaub sowie Kalk, der den Schwefel bindet und die Bildung von Schlacke beschleunigt, die aus den mineralischen Feststoffen im Eisen besteht. Kohle wird zur Energieversorgung benötigt, muss allerdings nahezu rückstandsfrei verbrennen, um qualitativ hochwertigen Stahl zu bekommen. Das gelingt durch intensives Rühren – erledigt von Sauerstoff- und Luftströmen, die in das Flüssigeisenbad hineinschießen.
Schrott kühlt das Flüssigeisen ab
In Konvertern herkömmlicher Bauart wird lediglich Sauerstoff in das flüssige Eisen eingeblasen. Das geschieht mit einer wassergekühlten Lanze, die von oben in die Schmelze eingeführt wird. Diese Konverter werden mit Flüssigeisen befüllt, das nur so viel Schrott enthalten darf, dass die Schmelze nicht zu stark abkühlt. Höhere Schrottanteile bis hin zu 100 Prozent sind bisher nur in Lichtbogenöfen möglich, die einen extrem hohen Stromverbrauch haben.
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