CO2-neutrale Wärmebehandlung von Präzisionsband

Tenova LOI Thermprocess, Teil von Tenova und einer der führenden Anbieter von Industrieofenanlagen für die Wärmebehandlung von Metallen, hat in einem Kooperationsprojekt mit der thyssenkrupp Hohenlimburg GmbH erneut bewiesen, dass eine CO2-neutrale Wärmebehandlung mit niedrigen Stickoxidemissionen (NOx) einhergehen kann.

In Haubenglühanlagen, die bisher überwiegend mit Erdgas betrieben werden, erfolgt das Ausscheidungs- und Kugelglühen von Stahlcoils zur gezielten Einstellung der mechanischen Eigenschaften für nachfolgende Walzprozesse oder der gewünschten Produkteigenschaften beim Endkunden.

Am thyssenkrupp-Standort Hagen-Hohenlimburg bewähren sich seit rund 12 Jahren Tenova LOI Thermprocess Heizhauben der neuesten Generation mit dem von LOI patentierten Ultra low NOx HPH®-flameless Konzept. Durch die deutliche Anhebung der Luftvorwärmtemperaturen auf 600°C hat diese innovative Technologie zu Energie- und damit CO2-Einsparungen von bis zu 12% geführt.

In einer Kampagne mit mehreren Glühzyklen wurde im Rahmen des Verbundprojektes ein weiterer Schritt zur Dekarbonisierung der Stahlerzeugung unternommen. In Produktionsversuchen wurde die Brenngasversorgung für die Wärmebehandlung von warmgewalztem Schmalband schrittweise von Erdgas auf bis zu 100 % Wasserstoff umgestellt. Weltweit erstmalig wurden 70 t Stahlband in einer Haubenglühanlage mit der HPH®-flameless Technologie von Tenova LOI lokal CO2-neutral wärmebehandelt. Das flammenlose Konzept stellt hier seine Vorteile eindrucksvoll unter Beweis, denn trotz der im Vergleich zu Erdgas höheren Verbrennungstemperatur und damit tendenziell höheren Stickoxidemissionen führt es zu bemerkenswert niedrigen NOx-Emissionen.

Zur flexiblen Bereitstellung von Erdgas/H2-Gemischen während des Glühprozesses wurde eine speziell entwickelte mobile Erdgas/Wasserstoff-Mischstation eingesetzt, um den Einfluss erhöhter Wasserstoffbeimischungen auf das Gesamtsystem zu bewerten. Der aufgrund des um ca. ein Drittel niedrigeren Heizwertes erhöhte Wasserstoffbedarf für die Glühzyklen wurde von einem speziellen Trailer bereitgestellt und direkt in die Rohrleitungssysteme der Glockenglühanlage eingespeist.

Die besonders effiziente flammenlose Haubenglühanlage HPH® Ultra low NOx von LOI Thermprocess hat sich als ideal für den Einsatz von Wasserstoff erwiesen. Durch den Einsatz von regenerativ erzeugtem Wasserstoff können bis zu 2.600 kg CO2 pro Glühzyklus eingespart werden - bei gleichbleibender Produktivität und Produkteigenschaften.

"Das Projekt ist Teil der langfristigen Dekarbonisierungsstrategie von thyssenkrupp Steel Europe und beinhaltet das Ziel, bis spätestens 2045 neben der Eisen- und Stahlproduktion auch alle nachgelagerten Produktionsprozesse klimaneutral zu gestalten", sagt Jan Bernhofen, Teamkoordinator Verarbeitung der thyssenkrupp Hohenlimburg GmbH.

"Die Verbrennung von Wasserstoff ist technisch aufwendiger als die direkte Nutzung von Strom oder die Verbrennung von Erdgas. Dieses Projekt hat uns weitere Erkenntnisse zur Dekarbonisierung des Haubenglühprozesses gebracht und hilft uns auf unserem gemeinsamen Weg zur klimaneutralen Stahlproduktion. Tenova LOI Thermprocess bietet die passende Technologie für eine Vielzahl von Anlagentypen", sagt Dr. Gökhan Gula, Projektleiter und Prozessingenieur bei Tenova LOI Thermprocess.

Quelle und Foto: LOI Thermprocess GmbH