Prozent der Luftschadstoffe in der Eisenerz-Vorbehandlung werden mit intelligenter Sinter-Abgasreinigung und -Rückführung entfernt.
„Wer rußt, verliert“ – so lautete die Devise für das zukunftsweisende Projekt zur Sinter-Abgasreinigung und -rückführung, das Siemens VAI Metals Technologies und voestalpine Stahl gemeinsam in Linz realisiert haben. Mit messbarem Erfolg. Denn dank des Einsatzes der intelligenten Abgasreinigungstechnologie MEROS in Verbindung mit dem selektiven Abgasrückführprozess SWGR konnte die Emissionsmenge bei der Eisenerz-Vorbehandlung um bis zu 90 Prozent verringert werden. Und das bei stark reduziertem Verbrauch an Energieträgern wie Koks und Brennergas. Die beiden Produktverantwortlichen von Siemens VAI Dr. Alexander Fleischanderl, Pionier in der MEROS-Entwicklung, und Stefan Hötzinger, Leiter der Technologieabteilung für Sinteranlagen, verraten, wie es gelang, völlig neue Standards in der Sinter-Abgasbehandlung zu setzen und die Vorreiterrolle der voestalpine in der Umwelt- und Prozesstechnik weiter auszubauen.
Siemens VAI bietet effiziente und umweltschonende Komplettlösungen für die Eisen- und Stahlindustrie – wie zum Beispiel für das Linzer Unternehmen voestalpine Stahl GmbH. In dessen Großanlage werden jährlich 2,8 Millionen Tonnen Sinter, einer der wichtigsten Eisenträger für den Hochofenprozess, aus Feinerzen und Hüttenkreislaufstoffen erzeugt. Die besondere Herausforderung in der Sinter-Abgasreinigung liegt vor allem in der spezifischen Zusammensetzung der Emissionen, woraus sich auch die Umweltrelevanz ergibt. Denn mit herkömmlichen Technologien können die verschärften Emissionsgrenzwerte nicht mehr eingehalten werden.
Ein revolutionäres Konzept, vereintes Know-how in der Abgasbehandlung und eiserner Innovationswille bei beiden Partnern – besser konnten die Voraussetzungen für einen erfolgreichen Projektstart in Linz nicht aussehen. Und so ging das Projekt 2003 bereits ein Jahr nach Planungs- und Konzeptionsbeginn im voestalpine Stahlwerk in die Realisierungsphase. Mit zwei bahnbrechenden Technologien, die nahtlos ineinander greifen:
Herzstück der revolutionären, von beiden Projektpartnern gemeinsam realisierten Sinter-Abgasbehandlungsanlage im voestalpine Stahlwerk ist ein 56 Meter hoher Siemens Reaktor mit zehn Metern Durchmesser, und modernster Filter-, Gebläse-, Elektrik-, Mess- und Regeltechnik. In mehreren aufeinander folgenden „trockenen“ Arbeitsschritten werden beim MEROS-Prozess Feinstaub sowie metallische und organische Schadstoffe durch Einblasen von Absorptions- und Entschwefelungsmitteln mit hoher Geschwindigkeit gebunden und nahezu vollständig aus den Sinterabgasen herausgefiltert. Dabei reinigt die Anlage pro Stunde eine Million Kubikmeter Abgase, was in etwa dem Luftvolumen von 112,5 Millionen Fußbällen entspricht. Dazu kommen zehn Prozent weniger Feinstaub- und Schwefeldioxid-Emmissionen dank vorgeschaltetem SWGR-Verfahren.
Um den Behördenforderungen und zukünftigen gesetzlichen Regelungen von Anfang an gerecht zu werden, wurde der MEROS-Prozess noch einmal separat auf einer 100.000 m3/h großen Demonstrationsanlage im Maßstab 1:10 zwei Jahre lang rund um die Uhr betrieben. Das Ergebnis spricht für sich: bis zu 50 Prozent weniger Abgas und flexible, modulare Nachrüstbarkeit bei zukünftig verschärften Behördenanforderungen. Und das alles bei reduziertem Energieträgerverbrauch und deutlich geringeren Investitions- und Betriebskosten.„Damit stand der großtechnischen Reife dieser revolutionären Sinter-Abgasreinigung und -rückführung nichts mehr im Wege“, kommentiert Dr. Fleischanderl die beeindruckenden Werte.
„Herkömmliche Sinteranlagen standen wegen ihrer enormen Abgasmenge und -belastung weltweit im Kreuzfeuer der Umweltbehörden“, erklärt Stefan Hötzinger. „Umso wichtiger war es für uns, beim gemeinsamen Pilotprojekt mit voestalpine völlig neue Maßstäbe in Sachen Emissionseinsparung und Umweltschonung zu setzen“. Die Eco-Care-Analyse, die die zentrale Forschungsabteilung von Siemens bezüglich MEROS in Europa und China durchgeführt hat, beweist: Durch die beiden nahtlos ineinander greifenden Prozessschritte MEROS und SWGR lässt sich neben der Reduktion der Emissionen auch der Bedarf an Primärenergie verringern. So können bei einer jährlichen Erzeugung von 2,8 Millionen Tonnen Sinter in der Großanlage dank SWRG-Rückführung 11.200 Tonnen Koks bzw. 820.000 Nm3 Erdgas eingespart werden, das bedeutet 45.000 Tonnen verringerte CO2 Emission pro Jahr. Hinzu kommen Emissionsreduktionen von 138 Tonnen Staub, 1.200 Tonnen SO2, 1.000 Kilogramm Quecksilber, 30 Gramm Dioxine/Furane und 125.000 Kubikmeter Abwasser durch den MEROS-Prozess.
„Wir sind mehr als zufrieden mit diesem Ergebnis. Vor allem, weil wir damit einen spürbaren Beitrag zum Umweltschutz leisten können“, so Dr. Fleischanderl. „Und wenn man bedenkt, dass weltweit mehrere Hundert Sinteranlagen betrieben werden, schlummert hier noch ein gewaltiges Potenzial.“
„Von ganzheitlichem Erfolg darf man nur sprechen, wenn wirklich alle profitieren“, betont Hötzinger. „Und dies ist hier der Fall: Erstens sparen unsere Kunden Energie- und damit Betriebskosten in Höhe von etwa fünf Millionen Euro pro Jahr. Zweitens kann Siemens VAI Metals Technologies mit der Anlage bei voestalpine auf eine wichtige Referenzanlage als Türöffner für den globalen Markteintritt auch in weiteren Industriefeldern wie zum Beispiel in Papierfabriken oder Energieerzeugungsanlagen verweisen. Und drittens profitiert unsere Umwelt von 97- bis 99-prozentiger Reduktion der Feinstaub-, Schwermetall- und auch Organik-Emissionen wie Kohlenwasserstoffen oder den besonders gesundheitsgefährdenden Dioxinen und Furanen“.
So wurde dieses zukunftsweisende Projekt mit dem Siemens-internen internationalen Umweltpreis für „Umweltverträgliche Produkte und Lösungen“ sowie den beiden bedeutenden Auszeichnungen „Oberösterreichischer Zukunftspreis 2005“ und „Landesinnovationspreis 2007“ ausgezeichnet. „Das ist aber noch lange nicht das Ende unserer Vollgas-Innovations-Mission“, verspricht Dr. Fleischanderl. „Weitere MEROS-Projekte sind in Vorbereitung. Die Zukunft kann kommen.“
23. Februar 2011 |