Reststoffverwertung durch Einblasen von Stäuben in einen Kupolofen

Beim Einblasen werden die Stäube direkt in den Herdraum des Kupolofens eingebracht, wo sie im Kontakt mit den heißen Ofengasen schmelzen oder an verschiedenen Reaktionen teilnehmen. Die Versuche sind an einem Versuchs- (Durchmesser 300-400 mm) und einem Betriebsofen (Durchmesser 800 mm) durchgeführt worden. Beide Anlagen sind mit einer umfangreichen Meß- und Datenerfassungstechnik ausgerüstet. Zum Einblasen sind zwei verschiedene Einblaseinrichtungen benutzt worden. Zusätzlich ist ein Erdgas-Sauerstoff-Brenner zum Einsatz gekommen. Die Einflüsse des Einblasens auf das erschmolzene Eisen und die entstehende Schlacke wurden durch chemische und physikalische sowie metallographische Untersuchungen bewertet. Die Qualität des Eisens wurde durch thermische Analyse der Schmelze untersucht.

Die Vorteile des Verfahrens:
- Fast alle stäubförmigen Gießereiabfälle können eingeblasen werden.
- Auch zinkhaltige Stäube können eingeblasen werden.
- Eine Vorbehandlung der Stäube ist nicht notwendig.
- Die Menge des vom Ofen emittierten Staubes ändert sich nicht wesentlich, da die Gattierungssäule (Filterfunktion) den Austrag der Stäube verhindert oder bremst.
- Organische Stoffe wie Dioxine werden überwiegend thermisch zerstört, da sie in der Verbrennungszone direkt verbrannt werden.

Die Einschränkungen des Verfahrens:
- Die Menge an eingeblasenen Stäuben kann maximal etwa 10 % des metallischen Einsatzes betragen.
- Die Menge des einzublasenden Staubes wird durch mögliche Änderungen der Abstich-temperatur, der Eisen- und Schlackenzusammensetzung sowie der Gasemissionen begrenzt.
- Die einzublasenden Stäube müssen feinkörnig und trocken sein.
- Teilweise besitzen die Stäube schlechte Fließ- und Transporteigenschaften.

Der erforderliche Zusatz-Energiebedarf kann gedeckt werden:
- durch gleichzeitiges Einblasen von Kohlenstoffstaub oder kohlenstoffhaltigen Gießereistäuben,
- durch Einsatz eines Erdgas-Sauerstoff-Zusatzbrenners.

Metallurgische Nutzung der Stäube
Unter bestimmten Bedingungen können auch die wertvollen metallurgischen Komponenten der Stäube genutzt werden. Die Untersuchungen innerhalb des Projekts erstreckten sich auch auf diesen Aspekt.


Projektziel:
Einblasen von Feststoffen in den Kupolofen mit dem Ziel wirtschaftlicher Betriebsführung und Reststoffverwertung
Projektträger:
TU Clausthal Institut für Metallurgie, Gießereitechnik Robert-Koch-Str. 42 38678 Clausthal-Zellerfeld
Telefon:
(0 53 23) 72-31 07
Fax:
(0 53 23) 72-26 91
URL:
http://www.imet.tu-clausthal.de/
E-Mail:
giessereitechnik@tu-clausthal.de