Metall\Stahl-Elektro-DE-2020

Referenzen

# 1 Stahl 1992
# 2 Ullmann 1994
# 3 UBA 1995a

Metadaten

Datenqualität mittel (sekundäre/abgeleitete Daten)
Dateneingabe durch Klaus Schmidt
Quelle Öko-Institut
Review Status Review in Arbeit
Review durch Uwe R. Fritsche
Letzte Änderung 14.07.2010 19:53:15
Sprache Deutsch
Ortsbezug Deutschland
Technologie Metalle - Herstellung und Bearbeitung
Technik-Status Neu
Zeitbezug 2020
Produktionsbereich 27.1 Erzeugung von Roheisen, Stahl und Ferrolegierungen
SNAP Code 4.2.7 Stahlwerk mit Elektrolichtbogenstahlofen
GUID {4307FE50-7117-49E3-9D6F-E82A6F594516}

Verknüpfungen

Produkt liefernder Prozess Bedarf   Transport mit Länge
Hauptinput
Stahlschrott Xtra-Rest\Schrott    
Hilfsmaterial
Eisen Metall\Fe-roh-DE-2020 100,00*10-3 kg/kg
Branntkalk (CaO) Steine-Erden\CaO-mix-DE-2020 60,000*10-3 kg/kg
O2 (gasförmig) Xtra-generisch\O2 (gasförmig) 43,000*10-3 kg/kg
Hilfsenergie
Öl-schwer-DE-2020 Raffinerie\Öl-schwer-DE-2020 62,500*10-6 MWh/kg Zug-el-Güter-DE-2020 100,00000 km
Steinkohle-DE-Vollwert-subv-2020 Kohle-mix-DE-gesamt-2020 80,556*10-6 MWh/kg Zug-el-Güter-DE-2020 250,00000 km
Elektrizität Netz-el-DE-Verbund-HS-2020 400,00*10-6 MWh/kg
Hauptoutput
Stahl

Kenndaten

Leistung 1,0000000 t/h
Auslastung 5,00000*103 h/a
Lebensdauer 20,000000 a
Flächeninanspruchnahme 0,0000000
Beschäftigte 0,0000000 Personen
Nutzungsgrad 102,70000 %
Leistung von 10,000*10-6 bis 1,00000*109 t/h
Benutzung von 1,0000000 bis 8,76000*103 h/a

Direkte Emissionen

SO2-Äquivalent 55,700*10-6 kg/kg
CO2-Äquivalent 39,700*10-3 kg/kg
NOx 80,000*10-6 kg/kg
Staub 300,00*10-9 kg/kg
CO 11,500*10-3 kg/kg
CO2 39,700*10-3 kg/kg
As (Luft) 50,000*10-9 kg/kg
Cd (Luft) 10,000*10-9 kg/kg
Cr (Luft) 200,00*10-9 kg/kg
Ni (Luft) 100,00*10-9 kg/kg
Pb (Luft) 500,00*10-9 kg/kg
PCDD/F (Luft) 1,800*10-12 kg/kg
Hg (Luft) 250,00*10-9 kg/kg
Produktionsabfall 144,00*10-3 kg/kg

Kosten

Transportkosten 81,464830 €/a 16,293*10-6 €/kg
Hilfsenergie- und -produktkosten 11,2069*103 €/a 2,2414*10-3 €/kg
Summe 11,2884*103 €/a 2,2577*10-3 €/kg

Kommentar

Elektrostahl-neu: In Elektrostahlwerken werden Elektrolichtbogenöfen in unterschiedlicher Ausgestaltung betrieben. Der einfache Elektrolichtbogenofen, in dem Stahlschrott durch Elektrizität geschmolzen wird, wurde ersetzt durch Elektroöfen mit Sauerstoff- und Brennstoffeinsatz. Diese neueren Öfen schmelzen nicht nur den Schrott, sondern „frischen" den Stahl, d.h. übernehmen Teilfunktionen des Konverters. Die „Eisenträger" Schrott, Roheisen oder Eisenschwamm werden in den Ofen gefüllt und Kalk und Koks als Abdeckung zugegeben. Die Wärme wird über strombelastete Elektroden erzeugt und teilweise mit zusätzlichem Brennstoff / Sauerstoff- Brennern zugeheizt. Nach dem Schmelzen der Stoffe werden durch Sauerstoffzugabe die uner-wünschten Eisenbegleiter Kohlenstoff, Silizium, Phosphor und Mangan oxidiert. Kohlen-stoff entweicht dabei gasförmig als Kohlenmonoxid, während die anderen Stoffe als Oxide in die Schlackephase überführt werden. Das flüssige Eisen wird abgegossen und verarbeitet. Es wird nur Elektrostahl zur Herstellung von Rundstählen / Baustählen betrachtet. Allokation: keine Genese der Daten: In der folgenden Übersicht sind Kennziffern aus bekannten Werken zusammengefaßt: Input Einheit WIKUE Habersatter ETH GEMIS Schrott kg 1098 1075 1100 974 andere Fe-Tr. kg - - - 100 Zuschlagstoffe kg 30 - 57 60 Elektroden kg 12 3 3 3 Öl / Gas kg / MJ - - -/288 5/225 Kohle kg / MJ - 28/812 - 10/290 fos. Brennst. MJ 133 - - - Sauerstoff kg 36 - 24 43 Wasser kg 120 1100 - - Strombedarf MJel 1697a 1944 1800 1440 Output Stahl, fl. kg 1000 1000 1000 1000 Staub kg 15 15 - 15 Schlacke kg 55 70 100 129 Abwasser 20 - - - Kühlwasser kg 4710 - - 1900 a bei einem Wirkungsgrad der Stromerzeugung von 33%. Der Haupteinsatzstoff besteht aus Schrott, der zu 974 kg/t E-Stahl eingesetzt wird. Zusätzliche Eisenträger sind nah #1 Roheisen, Eisenschwamm und Legierungsbestandteile. In GEMIS werden sie nach #2 als Roheisen betrachtet . Es müssen ca. 60 kg Zuschlagsstoffe (Kalk) eingesetzt werden, um die Fremdstoffe des Eisens in der Schlacke aufzunehmen. Nach #1 werden ca. 5 kg Gas und Öl (225 MJ), sowie 10 kg Kohle (290 MJ) pro Tonne E-Stahl eingesetzt. Der Anteil Gas und Öl wird zusammen als 225 MJ Öl in die Berechnung eingestellt. Zusätzlich verbrauchen die Öfen zur Verbrennung 43 kg Sauerstoff. Der Bedarf an elektrischer Energie beträgt nach #2 ca. 400 kWh/t E-Stahl. Kühlwasser wird gebraucht, um wichtige Anlagenteile zu kühlen. Da keine genaueren Daten recherchiert werden konnten, wird der Kühlwasserbedarf von 1,9 m3/t E-Stahl aus der Untersuchung zu Gießereien übertragen. Funktionsweise und Kühlbedarf der Gießereiöfen sind ähnlich. Es wird im Prozeß kein Wasser eingesetzt. Die Entstaubung der Elektrolicht-bogen-öfen erfolgt trocken. An Abfall fallen 15 kg Stäube und 129 kg Schlacke pro Tonne E-Stahl an. Je nach Qualität des Schrottes können die Stäube rückgeführt werden. Ansonsten müssen die Stäube extern verwertet oder deponiert werden. Die Schlacke wird zum größten Teil im Straßenbau verwertet. Die gasförmigen Emissionen setzen sich wie folgt zusammen: Emission Einheit Quelle CO2 kg/t 39,7 stöchiometrisch CO kg/t 11,5 #3 SO2 kg/t - NOx kg/t 0,08 #3 Staub kg/t 0,3 #3 Für CO, NOx und Staub wurden die Emissionen aus der UBA-Liste der prozeßbedingten Emissionen übernommen. (ETH 1995) gibt für die NOx-Emissionen einen Wert von 0,18 kg/t und für Staub (Partikel) 0,14 kg/t an. In (Habersatter 1990) werden 0,13 kg Staub/t und 1,3 kg CO/t bilanziert. Die CO2-Emissionen wurden stöchiometrisch berechnet. Für Schwefeldioxid liegen keine Werte vor. Das Umweltbundesamt stellt für den Prozeß Elektrostahl nur prozeßbedingte Emissionen auf. Emissionen die sich aus dem Einsatz von Zusatzbrennstoffen ergeben können werden nicht berücksichtigt. Die daraus resultierenden Mehremissionen sind allerdings als gering einzuschätzen. Achtung: Die Schwermetall und Dioxin/Furan-Emissionsdaten sind ein Aggregat über die gesamte vorgelagerte Prozesskette, d.h nicht nur die des Oxygenstahlwerks ! (Daten nach ÖKO 2001)