Direktreduktionsprozess von HBI

Wir als voestalpine planen ab 2027 den schrittweisen Umstieg von der kohlebasierten Hochofen- auf eine grünstrombasierte Elektrostahlroute. Möglich ist dies durch eine grundlegende technologische Innovation. Neben Schrott und flüssigem Roheisen kommt HBI zum Einsatz, das im sogenannten Direktreduktionsprozess hergestellt wird.

HBI steht für Hot Briquetted Iron – das ist poröser Eisenschwamm, der zu Briketts gepresst wird. HBI ist ein hochwertiger, reiner und umweltfreundlicher Eisenträger, der in der Hochofenroute oder in Elektroöfen zur Stahlherstellung eingesetzt werden kann.

HBI ersetzt in der Hochofenroute Koks bzw. Erz und in der Elektroofenroute Schrott.

Der Direktreduktionsprozess

HBI entsteht durch die Reduktion von Eisenerz durch Erdgas. Diese Technologie wird Direktreduktionsverfahren genannt und ist sehr umweltschonend, da bei einer DRI-Anlage umweltfreundliches Erdgas anstelle von Koks eingesetzt wird. Der Reduktionsprozess findet in einem hohen Reduktionsturm, dem Herzstück einer Anlage, statt. Der Direktreduktionsprozess ist ein komplexes Verfahren, der vereinfacht beschrieben aus folgenden Schritten besteht:

• Rohmaterial Eisenerz-Pellets:
  Eisenerz-Pellets werden als Rohmaterial in den Reduktionsschacht eingespeist
• Erdgas als Reduktionsgas:
  Die Reduktion basiert auf Erdgas, das in einem Reformer zu einem Reduktionsgas (= 1/3 Wasserstoff, 2/3 Kohlenmonoxid) aufbereitet wird.
  Das Reduktionsgas wird im Reformer erhitzt und in den Schacht eingeleitet. Das Reduktionsgas zirkuliert in einem geschlossenen System und wird recycelt.
• Direktreduktionsprozess:
  Das von oben eingespeiste Eisenerz wandert durch den Schacht.
  Das heiße Reduktionsgas wird von unten zugeführt und durchdringt im Gegenstromprinzip das Erz.
  Das Reduktionsgas reagiert mit dem Eisenerz und der Sauerstoffgehalt wird reduziert => „Eisenschwamm“ entsteht

• Verdichtung zu Briketts:
  Das direkt reduzierte Eisen wird zu Briketts (HBI = Hot Briquetted Iron) gepresst.

Hinweis: Im April 2022 verkaufte voestalpine die Mehrheit des Werks in Texas an ArcelorMittal

Direktreduktion als Brückentechnologie

Die Direktreduktion gilt als wichtige Brückentechnologie zur Dekarbonisierung der Stahlerzeugung. Ab 2027 planen wir als voestalpine den schrittweisen Umstieg von der kohlebasierten Hochofen- auf eine grünstombasierte Elektrostahlroute. Mit greentec steel soll so bis 2050 eine klimaneutrale Stahlproduktion erreicht werden. Mehr dazu auf dere greentec steel Microsite: https://www.voestalpine.com/greentecsteel