Kokserzeugung für die Hochofen-Konverter-Route
Trotz intensiver Diskussionen über die Reduzierung der CO2-Emissionen in der deutschen Stahlindustrie wird die Hochofen-Konverter-Route für eine Übergangsphase das wichtigste Stahlherstellungsverfahren bleiben, denn die Entwicklung und industrielle Umsetzung neuer bahnbrechender Technologien werden noch Zeit in Anspruch nehmen. Daher sind die Hochofenbetreiber weiterhin auf hochqualitativen Koks angewiesen. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die Verkokungstechnologien in Deutschland. Hierbei werden die beiden Verfahren Schüttbetrieb und Stampfbetrieb verglichen und über ihre Vor- und Nachteile diskutiert. Große Anstrengungen wurden unternommen, um Überwachungs- und Steuersysteme zu verbessern, beispielsweise die Temperaturmessung des Kokses und der Koksbatterien sowie die Einzelkammerdruckregelung. Entwickelt und angewendet werden anspruchsvolle Steuertechniken, wie etwa die Fuzzy-Reglung. Besondere Aufmerksamkeit gilt auch dem Umweltschutz, um die zunehmend strengeren Regularien einhalten zu können. Darüber hinaus wird ständig an der Verbesserung der Koksqualität gearbeitet, insbesondere hinsichtlich des CSR-Wertes. Hierbei liegt ein besonderer Schwerpunkt auf der Auswahl der Kokskohlen und auf der Überwachung und Kontrolle der Kohlequalität. Der Einsatz von hochqualitativem Koks ermöglicht den Hochofenbetreibern eine hohe Kohleeinblasrate und einen entsprechend geringen Koksverbrauch.
Trotz intensiver Diskussionen über die Reduzierung der CO2-Emissionen der deutschen Stahlindustrie wird die Hochofen-Konverter-Route für eine Übergangsphase das wichtigste Stahlherstellungsverfahren bleiben, denn die Entwicklung und industrielle Umsetzung neuer bahnbrechender Technologien werden noch Zeit in Anspruch nehmen. Daher sind die Hochofenbetreiber weiterhin auf hochwertigen Koks angewiesen. Heute sind in Deutschland noch fünf Kokereien in Betrieb. Bild 1 zeigt die entsprechenden Standorte.
Vier Kokereien sind direkt in Hüttenwerke integriert. Die einzige Kokerei ohne Hüttenverbund ist die Kokerei Prosper von ArcelorMittal. In Bild 2 ist die Entwicklung der Koksproduktion und des Koksverbrauchs in Deutschland dargestellt [1].
Von 1980 bis 2015 ist die Koksproduktion von 28 Mio. t/a auf rd. 9 Mio. t/a zurückgegangen. Dieser Rückgang ist die Folge verschiedener Effekte, wie die Verringerung des Koksbedarfs der Hochöfen, Prozessoptimierungen, steigende Kohleeinblasraten und strukturelle Veränderungen in der deutschen Montanindustrie. Seit 1993 ist in Folge des Rückgangs der Kokserzeugung der Koksbedarf deutscher Hochöfen und Sinteranlagen höher als die heimische Koksproduktion. Diese Lücke muss durch Importkoks geschlossen werden.
Autoren: Dr.-Ing. Rongshan Lin, AG der Dillinger Hüttenwerke, Dillingen/Saar; Dr. Frank Rullang, Zentralkokerei Saar, Dillingen/Saar; Dr.-Ing. Hans Bodo Lüngen, Stahlinstitut VDEh, Düsseldorf.
EmissionenHochofenKokereiKoksStahlherstellungUmweltschutz
