Stahlherstellung
Stahlherstellung
Kohlenstoffbasierte Stahlerzeugung
Bei der Verfahrensroute über den Hochofen wird zunächst aus Eisenerzen, Zuschlägen sowie Koks und Reduktionsmitteln wie Kohle, Öl oder Gas flüssiges Roheisen gewonnen, das im nachgeschalteten Sauerstoff-Konverterstahlwerk zu Rohstahl umgewandelt wird.
Ein Hochofen ist ein schachtförmiges Aggregat, das nach dem Gegenstromprinzip arbeitet. Die grobkörnigen Einsatzstoffe, Koks und Möller (Eisenerz + Zuschläge), werden von oben über die Gicht chargiert, während das Reduktionsgas von unten der absinkenden Schüttung entgegenströmt.
Wasserstoffbasierte Stahlerzeugung
Die Schwerpunkte bei der Säule CDA (Carbon Direct Avoidance) liegen beim Einsatz von CO2-freier elektrischer Energie und CO2-freiem, grünem Wasserstoff bei der Stahlerzeugung und hierbei insbesondere bei der eisenerzbasierten Direktreduktion und dem Einschmelzen des dabei erzeugten DRI zur Stahlerzeugung im Elektrolichtbogenofen. Bei der DRI-Erzeugung mit Wasserstoff sollen nach derzeitiger Planung überwiegend Schachtöfen zum Einsatz kommen.
Energietechnik
Der spezifische Energieverbrauch bezogen auf eine Tonne Rohstahl beträgt 17,9 GJ und konnte im Vergleich zu 1990 bereits um 13,2 % gesenkt werden. Erreicht wurde dies durch den fortlaufenden Strukturwandel, durch Innovationen in der Verfahrens- und Anlagentechnik und die energietechnische und ausbringensverbessernde Weiterentwicklung der Prozesse. Begleitet wurden diese Maßnahmen durch die ständige Anpassung und Optimierung der emissionsmindernden Energieverbundwirtschaft.
Umformtechnik
Die Endprodukte der Stahlindustrie sind u.a. warm- und kaltgewalztes Band, Grobblech, Profile, Stabstahl, Walzdraht, Blankstahl, Freiformschmiedestücke sowie gewalzte Scheiben und Ringe. Auf hochtechnisierten Anlagen werden diese durch Umformen aus dem Vormaterial (Brammen, Blöcke bzw. Knüppel) hergestellt.
Anlagentechnik
Die klassische Betrachtungsweise der Erzeugung von Stahl gliedert das Hüttenwerk in die Produktionsstufen Erzvorbereitung, Koks-, Roheisen- und Stahlerzeugung sowie Formgebung (Walzen, Schmieden, Pressen) und Stahlveredelung (Beschichten) bzw. Weiterverarbeitung. Um derartige Systeme zu beherrschen und das hohe Anlagevermögen zu erhalten, bedarf es organisatorischer und taktischer Einheiten, die in den Unternehmen der Stahlindustrie unter dem Begriff Anlagentechnik oder Anlagenwirtschaft konzentriert sind.
Oberflächenveredelung
Die Veredelung von Stahloberflächen dient dem Korrosionsschutz und der Herstellung dekorativer Oberflächen. Dies geschieht durch Beschichtung mit metallischen oder organischen Überzügen. Oberflächenveredelte Stahlprodukte werden als Bänder, Bleche und Profile vor allem in der Automobil-, der Bau-, der Hausgeräte- und der Verpackungsindustrie eingesetzt.
Werkstofftechnik
Die Stahlindustrie hält für alle Anforderungen und deren Kombinationen eine Vielzahl von angepassten Stahlsorten bereit. In Europa sind derzeit rund 2400 Stahlsorten genormt und registriert. Sie werden ständig weiterentwickelt und an neue Anforderungskombinationen angepasst. So werden jährlich durchschnittlich ein bis zwei Prozent neue Stähle aufgenommen und etwa zehn Prozent in ihren chemischen Zusammensetzungen angepasst. Hinzu kommt eine Vielzahl von Varianten dieser registrierten Stahlsorten, die für ganz spezielle Kundenanforderungen gezielt eingestellt werden (z. B. sehr hoher Reinheitsgrad).
Forschung
Ziel des Stahlinstituts VDEh als kompetenter Dienstleister ist die Weiterentwicklung der Stahltechnologie und des Werkstoffs Stahl.