Abwärmenutzungspotenziale in Anlagen integrierter Hüttenwerke der Stahlindustrie
Creators: name: Sprecher, Marten
name: Lüngen, Hans Bodo
name: Stranzinger, Bernhart
Publisher: name: My University
Year: 2019
Subjects: subject: Hüttenindustrie
subject: Stahlindustrie
subject: Abwärmenutzung
subject: Energieeinsparung
subject: Minderungspotenzial
subject: Abwärmepotenzial
subject: Stahlerzeugung
subject: integrierte Hütte
subject: Stahlproduktion
subject: Klima | Energie
subject: Wirtschaft | Konsum

description: Mit Sinteranlage, Hochofen, Oxygenstahlwerk, Stranggießanlage und Warmwalzwerk wurden fünf Hauptbetriebe integrierter Hüttenwerke im Hinblick auf Abwärme und deren Nutzungsmöglichkeiten untersucht. Der typische Aufbau von Sinteranlage, Hochofen mit Nebenanlagen, Oxygenstahlwerk mit LD-Konverter, Stranggießanlage und Warmwalzwerk, wie er in deutschen integrierten Hüttenwerken zu finden ist, wurde beschrieben. Energie- und Wärmebilanzen zu den Anlagen wurden erstellt und tabellarisch sowie in Form von Sankey-Diagrammen dargestellt. Nutzungsmöglichkeiten für interne und externe, direkte oder indirekte Abwärmenutzung wurden beschrieben. Auf dieser Basis wurden 13 Abwärmeströme zur näheren Betrachtung detailliert untersucht. In Interviews mit den Anlagenbetreibern der Hüttenwerke und einem Anlagenbauer wurden Hemmnisse identifiziert, die einer möglichen Abwärmenutzung entgegenstehen. Aus den bilanziellen Abwärmeströmen wurden durch Bewertung der zur Verfügung stehenden Technologien und der Rahmenbedingungen Potenziale zur Abwärmenutzung abgeleitet. Als Haupthemmnisse wurden die folgenden Punkte benannt: - In den Werken existieren Bestandsanlagen mit begrenztem Raum für Installationen zusätzlicher Anlagentechnik zur Wärmeauskoppelung oder Rückgewinnung. - Wechselnde politische Rahmenbedingungen erschweren eine Kalkulation der Wirtschaftlichkeit von Großanlagen. - Das zeitliche Profil an Produktionsanlagen anfallender Abwärme ist häufig nicht deckungsgleich mit dem Bedarf möglicher externer Abnehmer. Berücksichtigt man diese Punkte, so kann ein zusätzlich nutzbares Abwärmepotenzial von 9,45 PJ pro Jahr bzw. 0,322 GJ pro Tonne festem Rohstahl in den integrierten Hüttenwerken in Deutschland abgeschätzt werden. Quelle: Forschungsbericht
description: Within the scope of this study, the potential for waste heat use in sinter plants, blast furnace plants, continuous casting plants and hot rolling mills, i.e. the main plant areas of integrated iron and steel works, was investigated. The investigation included the description of the typical design of sinter plants, blast furnace plants and their ancillary facilities, BOF steelmaking plants with LD converters, and hot rolling mills, as existing in integrated iron and steelworks in Germany, was described. Energy and heat balances were calculated and represented in tabular form and in Sankey diagrams. Possibilities of internal and external as well as direct and indirect waste heat uses were described. On this basis 13 waste heat flows were examined in greater detail. Impediments to possible waste gas uses were identified in interviews with the iron and steelplant operators and a plant manufacturer. Potentials for waste gas use were derived from the waste gas flows in the energy balance against the background of the available technology and general circumstances. As the main impediments, the following issues were put forward: - The facilities existing in the works provide only limited space for the installation of additional heat decoupling or heat recovery technology. - Lack of stability in political decision-making makes it difficult to calculate the economic efficiency of large-scale plants. - The time profile of the waste heat arising in the production plants often does not overlap with the demand by potential external consumers. Considering the above points, the useful waste heat potential in German integrated iron and steel-works was estimated to amount to 9.45 PJ annually or 0.322 GJ per t of solid crude steel. Quelle: Forschungsbericht
description: Mit Sinteranlage, Hochofen, Oxygenstahlwerk, Stranggießanlage und Warmwalzwerk wurden in dem vorliegenden Projekt fünf Hauptanlagen integrierter Hüttenwerke im Hinblick auf Abwärme und deren Nutzungsmöglichkeiten untersucht. Unterstützt durch Interviews mit den Anlagenbetreibern der Hüttenwerke und einem Anlagenbauer wurden die Abwärmepotenziale der Einzelanlagen detailliert analysiert und aufgeschlüsselt dargestellt. Ferner wurden Hemmnisse identifiziert, die einer möglichen Abwärmenutzung entgegenstehen. Über die bereits genutzte Abwärme hinaus wurde ein zusätzlich betrieblich nutzbares Abwärmepotenzial von 0,322 Gigajoule pro Tonne Rohstahl (fest) ermittelt – hochgerechnet etwa 9,45 Petajoule pro Jahr.