Primärstahlherstellung

Die Primärstahlherstellung ist der wesentliche Prozess im Zuge der Stahlherstellung. Bei diesem Prozess wird aus den diversen Rohstoffen Stahl erzeugt, dessen Eigenschaften nach der Primärstahlherstellung mittels der Sekundärmetallurgie verbessert werden. In Abbildung 1 sind die vier unterschiedlichen Möglichkeiten der Primärstahlherstellung schematisch dargestellten.

Etwa 70 Prozent der weltweiten Stahlproduktion erfolgt über die Hochofenroute und ca. 28 Prozent über das Elektrostahlverfahren. Das Schmelzreduktionsverfahren und das Direktreduktionsverfahren stellen somit nur eine untergeordnete Rolle dar.

Hochofenroute

Ausgangsstoffe für die Rohstahlerzeugung mittels der Hochofenroute sind Eisenerz und Kohle. Das Eisenerz wird im Zuge der Erzaufbereitung von Verunreinigungen befreit und in Sinteranlagen und Pelletanlagen aufbereitet. In einer Koksofenanlage wird aus der Kohle Koks erzeugt. Das aufbereitete Eisenerz wird zusammen mit dem Koks schichtweise in den Hochofen eingebracht, wo daraus Roheisen erzeugt wird. Das flüssige Roheisen wird zum Sauerstoffblaskonverter transportiert. In diesem Konverter wird durch das Einblasen von Sauerstoff flüssiger Stahl erzeugt.

Elektrostahlverfahren

Beim Elektrostahlverfahren wird Stahlschrott als Sekundärrohstoff in einem Elektrolichtbogenofen direkt zu Stahl geschmolzen. Bei dem Schrott handelt es sich um Eigenschrott, Neuschrott oder Altschrott. Der Eigenschrott ist der während des Herstellungsprozesses direkt in den Stahlwerken anfallende Schrott. Neuschrott stammt aus der stahlverarbeitenden Industrie, z. B. der Automobilindustrie, wo dieser bei diversen Fertigungsverfahren anfällt. Altschrott wird durch Recyclingverfahren gewonnen. Das Schmelzen des Schrotts erfolgt mit Hilfe von elektrischem Strom.

Schmelzreduktionsverfahren

Im Schmelzreduktionsverfahren wird im Zuge einer Schmelzreduktion direkt aus dem aufbereiteten Eisenerz und Kohle Roheisen erzeugt. Im Unterschied zur Hochofenroute entfällt somit die Koksherstellung, wodurch keine Koksofenanlage erforderlich ist. Das bei der Schmelzreduktion entstehende flüssige Roheisen wird im Anschluss genau wie bei der Hochofenroute in einem Konverter zu Rohstahl weiterverarbeitet.

Direktreduktionsverfahren

Ebenso wie bei dem Schmelzreduktionsverfahren ist auch bei dem Direktreduktionsverfahren keine Koksofenanlage erforderlich. Das aufbereitete Eisenerz reagiert bei diesem Verfahren mittels der fossilen Energieträger Kohle, Erdgas oder Erdöl in einer Direktreduktion. Dabei entsteht ein sogenannter Eisenschwamm. Dies ist ein schwammartiges und poröses Produkt mit sehr hohem Eisengehalt. Der Eisenschwamm wird in weiterer Folge in einem Elektrolichtbogenofen zu Stahl geschmolzen.

Synonym(e):

Primärmetallurgie, Rohstahlerzeugung

Englische Übersetzung(en):

primary steelmaking