Weiterentwicklung des Hochofenverfahrens bei der ThyssenKrupp Steel Europe AG für die Erzielung langer Ofenreisen

Transkript

1 Weiterentwicklung des Hochofenverfahrens bei der ThyssenKrupp Steel Europe AG für die Erzielung langer Ofenreisen

2 Inhalt Einführung Stand der Roheisenerzeugung weltweit Entwicklung der Roheisenerzeugung in Deutschland Aktueller Stand der Roheisenerzeugung bei der ThyssenKrupp Steel Europe AG Zustellungsformen der Hochofengestelle Anforderungen an die Kohlenstoffauskleidung des Hochofens Entwicklungstendenzen und Status bei der Gestellzustellung

3 Lebensdauer 8 Wochen

4 Heutige Lebensdauer > 1000 Wochen

5 Rohstahlerzeugung und metallische Einsatzstoffe weltweit,

6 Weltweite Roheisen- und Rohstahlerzeugung ,80 Production [ Mill. t / y ] Crude Steel HM Blast Furnace 0.70 t / t 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 Hot metal / crude steel ratio [ t / t ] ,

7 Entwicklung der Roheisenerzeugung in Deutschland

8 Hochöfen bei der ThyssenKrupp Steel Europe AG Schwelgern Works Hamborn Works HO 1 HO 2 HO 8 HO 9 HO 4 OxyCup 10,0 m 11,0 m 7,5 m 7,5 m 7,5 m m 3 26,9 m m 3 28,2 m m 3 24,4 m m 3 23,1 m m 2 23,5 m 10,0 m 16,0 m 17,2 m 12,5 m 11,8 m 12,2 m m 3 13,6 m 4,4 m 14,9 m 4,6 m 2,2 m 3,0 m 10,7 m 2,41 m 4,2 m 10,2 m 2,2 m 4,0 m 10,6 m 2,0 m 3,7 m 16,0 m 13,6 m 2,2 m active active active active Stand by active

9 Aktueller Stand der Ofenreisen bei TKSE Baujahr Letzte Neuzustellung Aufgelaufene Erzeugung bis Länge der Ofenreise Jahre BF ,4 Mio. t 5 BF ,6 Mio. t 19 BF ,3 Mio. t 5 BF ,9 Mio. t

10 Voraussetzung für lange Ofenreisen Optimale Feuerfest-Zustellung Kontrollierte Rohstoffqualität der Einsatzstoffe Kontrollierte Abstichbedingungen Gleichmäßige Betriebsleistung Kontrollierte Betriebsbedingungen Optimales Hochofendesign Engagierte Betriebsmannschaft

11 Entwicklung der Gestellzustellung am HO 1, Schwelgern (Teil 1) Carbon bricks Graphite Concrete MS4 Carbon bricks Graphite Concrete

12 Verschleiß in der Gestellseitenwand

13 Vergleich zwischen gefundenem und berechneten Ofenverschleiß Drs Fusenig, Peters, Rüther

14 Entwicklung der Gestellzustellung am HO 1, Schwelgern (Teil 2) Reline 1985 Reline 1989 Reline

15 Verschiedene Typen der Hochofenpanzerkühlung Kassettenkühlung Rieselkühlung Staveskühlung

16 Verschleiß in der Gestellseitenwand Anthrazit- Grobkörner des Versatzes Infiltriertes Roheisen in Risse Infiltriertes Roheisen in Porosität der Bindematrix Drs Fusenig, Peters, Rüther

17 Ergebnisse der Verschleißuntersuchungen Auflösung der Kohlenstoff-, Halbgraphit und Graphitsteine Infiltration von Roheisen und Schlacke Aufnahme der Kreislaufstoffe Alkalien und Zink/Blei Spannungsaufbau in der Hochofen- Zustellung Ungenügende Wärmeabfuhr

18 Herstellung von Kohlenstoffsteinen

19 Wärmeleitfähigkeit (W/mK) als Funktion der Temperatur

20 Porengrößenverteilung von Kohlenstoffsteinen Graphit Standardkohlenstoff mikroporöser Anthrazit 1 mikroporöser Anthrazit 2 mikroporöser Halbgraphit Rohdichte (g/cm³) 1,65 1,58 1,68 1,73 1,78 Offene Porosität (%) 22,5 14,5 18,5 14,0 19,0 mittlerer Porenradius (µm) 4,5 9,4 0,15 0,08 0,05 Poren größer 1 µm (%) 15,0 12,0 2,5 0,8 0,5 Poren größer 5 µm (%) 10,0 10,0 1,4 0,5 0,

21 Roheisenbeständigkeitstest (1540 C, 170 U/min, RE mit 1,5-2 % C)

22 g A G Mikroporöser Anthrazit 1: Grobe Anthrazit- und Graphit- Körnung jeweils - links = makroskopische Übersicht jeweils - rechts = mikroskopisches Auflicht A 5mm 5mm Mikroporöser Anthrazit 2: Grobe Anthrazit- Körnung, feinkörniger Graphit- Anteil, Kornaufbau insgesamt feiner g 5mm 5mm A = Anthrazit- Körnung G = Graphit- Körnung g = graphit- haltige Bindematrix Mikroporöser Halbgraphit: Gröbere und feine Graphit- Körnungen G g Rohstoffübersicht 5mm 5mm Drs Fusenig, Peters, Rüther

23 G A G S B A B K K K P P Mikroporöser Anthrazit 1: Mikroporöser Anthrazit 2: K S 50µm 50µm G S S P K B A = Anthrazit (C) G = Graphit (C) S = Siliciumcarbid (SiC) teils mit Silicium- Kern K = Korund (Al2O3) B = Kohlenstoff- Mesophasen der Bindung I = intermetallische Verbindungen P = Porensystem G Mikroporöser Halbgraphit: I Mikrogefüge 50µm Drs Fusenig, Peters, Rüther

24 Wärmeleitfähigkeit (W/mK) bei Raumtemperatur

25 Entwicklungstendenzen bei der Steinentwicklung Wärmeleitfähigkeit (W/mK) Europa Er0 Jp0 Jap3 Jp10 Jap10 Jap0 Jap2 Jap1 TKSE Eur1 Eur10 Eur11 Eur20 Eur21 Europa Er1 Jp1 Japan Jp2 TKSE Eur2 Eur3 Japan Halbgraphit Anthrazit / Graphit - Mix Anthrazit Jahr

26 Status der Gestellzustellung bei TKSE Mikroporöser Kohlenstoff Korund (SiAlON- gebunden) Schamotte Randgraphit Bodengraphit

27 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!!!