Verbundvorhaben: InnoKon - Innovative Antihaft-Oberfläche zur Steigerung der Lebensdauer von Sauerstofflanzen am Konverter Teilprojekt: Entwicklung einer innovativen Sauerstofflanze mit erhöhter Lebensdauer
Zeitraum
2020-10-01 – 2024-09-30
Bewilligte Summe
524.950,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN2055A
Leistungsplansystematik
Energiesparende Industrieverfahren - Eisen- und Stahlindustrie [EA3230]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN2)
Förderprogramm
Energie
Im Konverterprozess wird flüssiges Roheisen zu Rohstahl veredelt. Bei diesem Prozess wird reiner Sauerstoff in das flüssige Roheisen unter hohem Druck über eine Sauerstofflanze eingeblasen und somit der Kohlenstoff und andere Verunreigungen im Roheisen oxidiert. Der untere Teil der Lanze und der Lanzenkopf sind hierbei extremen Belastungen ausgesetzt, weshalb diese intensiv gekühlt werden. Das flüssige Roheisen hat eine Temperatur von ca. 1.750 °C, das aufsteigende Gas hat eine Temperatur von über 1.700 °C und durch den Gasimpuls kommt es zu Aufwirbelungen und Anhaftungen von flüssigem Roheisen/Rohstahl an der Lanze. Letzteres führt nach 10 - 350 Blasvorgängen von jeweils 20 min zum Versagen des Lanzenkopfes oder der Lanze. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer biomimetischen Oberfläche für den unteren Teil der Sauerstofflanze sowie den Lanzenkopf, womit sich der aus der Natur bekannte Lotus-Effekt auf diesen Anwendungsfall adaptieren lässt. Dies soll dazu führen, dass sowohl Roheisen als auch Rohstahl (2 Komponenten) 'abperlen', anstatt an der Oberfläche der Bauteile haften zu bleiben. Dadurch kann vor allem der lokale Wärmeeintrag in die Sauerstoffdüse deutlich gesenkt werden und entsprechend die Lebensdauer der Bauteile erhöht werden. Die Anlagenverfügbarkeit und die Energieeffizienz des Konverterprozesses können somit deutlich erhöht werden.