TY - THES

T1 - Potentialerhebung zur Wärmerückgewinnung aus Elektroofenschlacken

AU - Watzka, Lorenz

N1 - nicht gesperrt

PY - 2024

Y1 - 2024

N2 - Ziel dieser Arbeit ist es, einen Überblick über die verschiedensten Möglichkeiten zur Wärmerückgewinnung (WRG) von Elektroofenschlacke (electric arc furnace slags, EAFS) zu bieten. Zu Beginn werden die Ausgangssituation und die theoretischen Grundlagen anhand einer Literaturrecherche betrachtet. Der zweite Teil beschäftigt sich mit der detaillierten Berechnung des praktischen Anwendungsfalles einer Implementierung eines Verfahrens zur WRG in der Stahl- und Walzwerk Marienhütte GmbH (MH). Hierfür gilt es im Vorfeld die notwendigen Daten in entsprechender Qualität zu erheben. Massen- und Energiebilanz der anfallenden Schlackenmenge, konnten durch die MH bereitgestellt werden. Betreffend der spezifischen Wärmekapazität der EAFS wurde eine Modellierung in FactSage sowie eine systematische Literaturrecherche durchgeführt. Anschließend wurde das bestgeeignete Verfahren zur WRG anhand der Anlagengröße, der Erstarrungsform des Endproduktes sowie des Technology Readiness Levels (TRL) ausgewählt und anhand technischer und wirtschaftlicher Betrachtungen für eine Implementierung in der MH durchkalkuliert. Das erhobene Potential der WRG aus EAFS in der MH, bei Einsatz des RecHeat-Verfahrens, ist mit 3,2 GWh/a anzunehmen. Abschließend gibt diese Arbeit einen Ausblick auf eine mögliche Umsetzung einer Kupferplatte, basierend auf den Forschungsergebnissen von DEWEOS.

AB - Ziel dieser Arbeit ist es, einen Überblick über die verschiedensten Möglichkeiten zur Wärmerückgewinnung (WRG) von Elektroofenschlacke (electric arc furnace slags, EAFS) zu bieten. Zu Beginn werden die Ausgangssituation und die theoretischen Grundlagen anhand einer Literaturrecherche betrachtet. Der zweite Teil beschäftigt sich mit der detaillierten Berechnung des praktischen Anwendungsfalles einer Implementierung eines Verfahrens zur WRG in der Stahl- und Walzwerk Marienhütte GmbH (MH). Hierfür gilt es im Vorfeld die notwendigen Daten in entsprechender Qualität zu erheben. Massen- und Energiebilanz der anfallenden Schlackenmenge, konnten durch die MH bereitgestellt werden. Betreffend der spezifischen Wärmekapazität der EAFS wurde eine Modellierung in FactSage sowie eine systematische Literaturrecherche durchgeführt. Anschließend wurde das bestgeeignete Verfahren zur WRG anhand der Anlagengröße, der Erstarrungsform des Endproduktes sowie des Technology Readiness Levels (TRL) ausgewählt und anhand technischer und wirtschaftlicher Betrachtungen für eine Implementierung in der MH durchkalkuliert. Das erhobene Potential der WRG aus EAFS in der MH, bei Einsatz des RecHeat-Verfahrens, ist mit 3,2 GWh/a anzunehmen. Abschließend gibt diese Arbeit einen Ausblick auf eine mögliche Umsetzung einer Kupferplatte, basierend auf den Forschungsergebnissen von DEWEOS.

KW - Wärmerückgewinnung

KW - Elektrolichtbogenofen

KW - EAF

KW - Schlacke

KW - Heat recovery

KW - electric arc funace

KW - EAF

KW - slag

M3 - Masterarbeit

ER -