Energie- und Stoffbilanzen

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Thomas Echterhof

Aktivitäten

Prozesstechnik
Neben der namengebenden Erstellung von Energie- und Stoffbilanzen, insbesondere für den Elektrostahlprozess aber auch für andere energieintensive Hochtemperaturprozesse, ist die Arbeitsgruppe auch im Bereich der Prozessoptimierung und Verfahrensentwicklung aktiv. Für die Bilanzerstellung und auch für die Entwicklung von Prozesssteuerungsstrategien wird auf eine langjährige Erfahrung in Installation und Betrieb von Abgasanalysesystemen an industriellen Hochtemperaturaggregaten, wie zum Beispiel dem Lichtbogenofen, zurückgegriffen. Ergänzend kommen empirische und analytische Modellbildung sowie Simulationen auf Basis von Computational Fluid Dynamics (CFD) zu Einsatz. Darüber hinaus betreibt die Arbeitsgruppe am Standort Herzogenrath einen Lichtbogenofen im Technikumsmaßstab. Ziel der Arbeiten in diesem Bereich ist in der Regel eine Erhöhung der Energie- und Ressourceneffizienz.

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Lichtbogenofen im Technikumsmaßstab beim Abguss

Umwelttechnik
Die Durchführung von Abgasmessungen in Entstaubungsanlagen dient im Bereich der Umwelttechnik der Ermittlung umweltrelevanter Stoffströme (NOx, CO2). Neben der Ermittlung eines Ist-Zustandes werden auch Grundlagen zur Entstehung sowie Prozessstrategien zur Verminderung bzw. Vermeidung umweltrelevanter Emissionen entwickelt und sowohl im Technikum als auch industriell untersucht.
Einen weiteren wichtigen Arbeitsbereich stellt die Forschung zur Substitution von fossilen Kohlenstoffträgern durch Biomasse z. B. im Elektrostahlverfahren dar. Auch hier werden Untersuchungen wieder sowohl im Technikumsmaßstab als auch industriell durchgeführt.

Wärmebehandlung
Der Arbeitsgruppe stehen eine Reihe von Wärmebehandlungsöfen zur Verfügung in denen Versuche zur Wärmebehandlung und Sinterung in einem großen Temperaturbereich (max. 1600°C) und unter unterschiedlichsten Atmosphären durchgeführt werden können.

laufende Forschungsvorhaben

Entwicklung von Prozessmodellen für die Entstaubungsanlagen von Lichtbogenöfen

Dynamische Prozessmodellierung und Simulation des Elektrolichtbogenofens

Cement-free brick production technology for the use of primary and secondary raw material fines in EAF steelmaking – Fines2EAF (EU RFCS)

Entwicklung eines Referenzmodells für die Ökobilanzierung der Elektrostahlerzeugung zur Prozessoptimierung und CO2-Einsparung – EcoSteel (BMBF)

On-line slag composition analysis for electric arc furnaces – OSCANEAF (EU RFCS)

abgeschlossene Forschungsvorhaben