Qualitätskontrollen im DRI Prozess

17.01.2024 | Salzgitter Flachstahl GmbH

Foto des DRI-Materials
Bild 1: DRI-Pellets (links) und Hot Briquetted Iron (rechts)

Für die Erzeugung von Rohstahl über die Hochofenroute werden in den Chemischen Laboratorien der Salzgitter Flachstahl über die gesamte Prozessroute etablierte und verlässliche Einsatzstoffuntersuchungen und Produktprüfungen durchgeführt.  Mit der Umstellung des Prozesses zur Produktion von CO2-reduziertem Stahl in unserem SALCOS Projekt wird das klassisch im Hochofen erzeugte Roheisen zukünftig durch das im Direktreduktionsprozess reduzierte Material (DRI) ersetzt. In den dafür erforderlichen DRP-Anlagen werden sogenannte DRI-Pellets oder gepresstes HBI -Material erzeugt.

Auch für diese Produkte ist dabei selbstverständlich die Ermittlung der chemischen Zusammensetzung zur Prozessüberwachung und Weiterverarbeitung im Stahlwerk von großer Bedeutung. Die Herausforderung ist hier, auch dafür neue, geeignete und effiziente Analyseverfahren einzuführen. Besonders wichtig ist in diesem Kontext der sogenannte Metallisierungsgrad des DRI-Materials. Dieser berechnet sich aus dem prozentualen Anteil an metallischem Eisen (Fe±0) am Gesamteisen (Fges. = Fe2+ + Fe3+ + Fe±0). Beide Werte werden zur Ermittlung des Metallisierungsgrades aktuell nach einem manuellen maßanalytischen Verfahren gemessen. Dafür wird bei der Produktion in regelmäßigen Abständen das erzeugte Material beprobt und vorbereitet. Für die reine Analytik sind nur wenige Gramm Material notwendig.  Der Ablauf dieser chemischen Analysen ist nachfolgend beispielhaft zu sehen:

Fotoreihe der Probenanalyse
Bild 2: beispielhafter Ablauf einer Titration

Über ein Laborinformations- und Managementsystem werden die gemessenen Werte final berechnet und gespeichert. Die Anlagensteuerung kann jederzeit darüber verfügen und diese abrufen. Alle eingesetzten Prüfungen werden bereits jetzt normenkonform durchgeführt. Das genutzte Verfahren zur Bestimmung des metallischen Eisengehalts nach ISO 16878 (2016-07) wurde in die bestehende Akkreditierung nach DIN/EN ISO IEC 17025:2018 aufgenommen. Die entsprechend erforderliche Fachkompetenz dazu konnte bereits durch die  Akkreditierung der Labore der Salzgitter Flachstahl im Frühjahr 2023 nachgewiesen werden. Somit ist auch die Qualitätssicherung für den zukünftigen wasserstoffbasierten Produktionsweg gewährleistet.