Projekt

Beim herkömmlichen Betrieb eines Heißwindkupolofens wird die zum Erschmelzen von Gusseisen notwendige Energie durch die Verbrennung von Koks bereitgestellt, wobei typische klimaschädliche Verbrennungsprodukte fossiler Energieträger entstehen. Außerdem fallen bis zu 100 kg Stäube je Tonne Flüssigeisen an, die größtenteils deponiert werden müssen und nur zu einem geringen Teil in den Kupolofen zurückgeführt und in der Schlacke eingebunden werden können. Dies ist dem sog. Kaltblasen-Effekt geschuldet, der bewirkt, dass beim Einblasen von staubförmigen Feststoffen Energie gebunden wird und die Temperatur an den Einblasstellen absinkt.
Aus dieser Problemstellung ergaben sich zwei Hauptziele für dieses Verbundvorhaben: Emissionsminderung und Wirkungsgraderhöhung des Kupolofenprozesses durch Substitution von Koks- durch Erdgasenergie sowie Erhöhung der Einblasraten und damit Verwertung größerer Mengen der in der Gießerei anfallenden staubförmigen Abfälle.
Ergebnisse:
Mit dem Einsatz von Erdgas/Sauerstoff-Brennern

• gelang die angestrebte teilweise Substitution des Kokses. Die Schmelzleistung stieg dadurch um ca. 50% und die Schwefeldioxidemissionen sanken deutlich.
• ist eine Injektion größerer Staubmengen in den Kupolofen ohne ein Kaltblasen möglich. Voraussetzung ist, dass die einzublasenden Stäube feinkörnig und trocken vorliegen müssen. Im Vergleich zur konventionellen Betriebsweise vermindert dies die Schlackenmasse, weil weniger Mangan- und Siliziumpresslinge für den Prozess benötigt werden.

Die Installation und der Betrieb der Brenner sowie der Staubeinblasanlage sind mit geringem Aufwand verbunden, erhöhen aber die Flexibilität des Kupolofenprozesses.

Die Optimierungsmaßnahmen verliefen erfolgreich. Der Einsatz der Erdgas/Sauerstoff- Brenner hat hinsichtlich Schmelzleistung und Umweltverhalten überzeugt. Zudem lassen sich größere Mengen an Siliziumkarbidstaub, Gusseisenspänen und Putzereistaub in den Kupolofen injizieren, wodurch Entsorgungskosten reduziert und Deponieraum eingespart werden können.