Dass Umweltverträglichkeit und ökonomischer Kundennutzen keine Widersprüche sind, zeigte Siemens kürzlich auf einer internationalen Konferenz in Mexiko Stadt. „Unsere Vision ist, ein grünes Stahlwerk der Zukunft zu entwickeln, bei dem Abfall eine Ressource wird, wo die Anlage nicht nur Energie verbraucht, sondern auch produziert und wo Recycling eine profitable Sache wird“, sagte Werner Auer, CEO Siemens Metals Technologies. „Deshalb treiben wir unsere Forschung und Entwicklung in diesem Bereich nachhaltig voran.“
Siemens entwickelt nachhaltiges Anlagen- und Prozessdesign
Zusammen mit Stahlwerksbetreibern entwickelt Siemens zahlreiche Innovationen im Anlagen- und Prozessdesign, die den spezifischen Einsatz von Rohmaterialien und Energie senken. Ökonomisch rechnen sich die Investitionen durch eine höhere Produktivität, eine bessere Leistungsfähigkeit und Flexibilität der Anlage sowie der Möglichkeit, neue Stahlsorten produzieren zu können. Als ökologischer „Nebeneffekt“ reduzieren die Lösungen auch die CO2-Belastung sowie die Emission von Staub, SO2 und NOX.
Beispiele dafür sind neue Lichtbogenöfen, Sinteranlagen, Schlackegranulatoren, Konverter und Wärmerückgewinnungsanlagen. Denn überall dort, wo viel Wärme für den Prozess gebraucht wird, bietet sich an, die entstehende Abwärme auch wieder zurückzugewinnen.
Abgasrückführung verringert Emissionen bei der Stahlproduktion
So installiert Siemens gerade an der Sinteranlage 1 bei Dragon Steel in Taiwan eine selektive Abgasrückführung. 30 % bis 40 % der gesamten Sinterabgase werden hierbei über spezielle Windboxen geführt, entstaubt, mit Außenluft vermischt und wieder in den Sinterprozess zurückgeführt. Die Wärme und der CO-Anteil des wieder aufbereiteten Abgases reduziert dabei den Anteil der eingesetzten Brennstoffe deutlich. Positiver Nebeneffekt: In Summe werden die Sinterabgase deutlich verringert, was die Betriebskosten für deren Reinigung senkt.
Für die Reinigung der Sinterabgase entwickelte Siemens das Entstaubungssystem „Meros“, bei dem die Abgase einer Sinteranlage über verschiedene Prozessschritte von Staub, Giftgasen und metallischen und organischen Komponenten so sehr gereinigt werden, dass die Sinteranlage von Voestalpine Stahl auch innerhalb der Stadtgrenzen von Linz betrieben werden kann. Mit der Entstaubungsanlage sinkt die Staubkonzentration auf weniger als 5 mg/m3, die Quecksilber- und Bleikonzentrationen reduzieren sich um 97 % bzw. 99 %, die Konzentration an Dioxinen und Furanen sinkt um 97 %. Inzwischen ist eine ähnliche Anlage von Siemens VAI in China bei Maanshan Iron & Steel Co. installiert.
Beim neuen Elektrolichtbogenofen Simetal Quantum kombinierte Siemens bewährte Elemente aus der Schachtofentechnologie mit einem neuen Schrottbeschickungsverfahren, einem effizienten Vorwärmsystem, einem neuen Kippkonzept für das Untergefäß und einem optimierten Abstichsystem. Damit lassen sich schnellere Schmelzfolgezeiten erreichen. Gleichzeitig sinkt der spezifische elektrische Energieverbrauch von 390 kWh/t (konventionelle Lichtbogenöfen) auf 280 kWh/t und die CO2-Emission um 30 %.
Spezifische Ofenkonzepte senken Kosten für die Stahlproduktion
Insgesamt senkt dieses neue Ofenkonzept die spezifischen Umwandlungskosten der Elektrostahlerzeugung um 20 %. Inzwischen rüstet Siemens VAI das neue Kompaktstahlwerk von Tyasa in Ixtaczoquitlan im mexikanischen Bundesstaat Veracruz mit diesem Ofen aus.
„Wir freuen uns darauf, als erster Stahlproduzent der Welt einen Quantum-Lichtbogenofen einsetzen zu können“, erklärte Oscar Chahín Trueba, CEO von Tyasa, in Mexiko-Stadt. „Damit werden wir sicherlich zu einer Referenz für andere Unternehmen. Wir erwarten insbesondere von dem neuen Elektrolichtbogenofen deutliche Vorteile bei den Betriebskosten.“ Eine Trockenentstaubung mit einer Reinigungskapazität von 1 Mio. m3/h reduziert den Staubgehalt der Abgase auf weniger als 10 mg/m3.
„Ob neue Stahlprodukte, ein breiteres Produktportfolio, weniger Rohstoff- und Energieverbrauch oder eine flexiblere Produktion im weltweiten Verbund: Jedes Stahlwerk braucht mehr denn je eine nachhaltige Innovationsstrategie, um seine Produktion wettbewerbsfähig zu halten“, betonte Auer.
Stahlproduzent Atos Hornos modernisiert Grobblechproduktion
Deshalb modernisiert auch der größte Stahlproduzent Mexikos, Altos Hornos de Mexico, seine Grobblechproduktion mit Siemens. Das größte Investitionsprojekt seit der Modernisierung in den 90er-Jahren soll die betriebliche Effizienz maximieren und das Produktionsvolumen an Rohstahl um 40 % auf 4,6 Mio. t erhöhen.
Siemens errichtet dafür am Standort Monclova im Bundesstaat Coahuila ein neues Hüttenwerk, inklusive Entstaubungs- und Gießanlagen, modernisiert das bestehende Grobblechwalzwerk und die Warmbandstraße. Ziel ist, neben der Erhöhung der Produktionskapazität auch in Mexiko die bisher teuer importierten HSLA (high strength low allow)-Stähle für die Automobilindustrie, die hochwertigen Röhrenstähle wie X65 nach API-Standard und andere mikrolegierte Stähle herstellen zu können, von denen Mexiko noch immer 6 Mio.t pro Jahr importiert.
