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© primetals

Kohlenstofffreie, wasserstoff-basierte Direktreduktion durch HYFOR-Pilotanlage

Mit dem neuen Forschungsprojekt HYFOR (Hydrogen-based fine-ore reduction) entwickelt das Unternehmen Primetals Technologies eine neuartige Technologie zur kohlenstofffreien, wasserstoffbasierten Direktreduktion von Eisenfeinerzen. Das Projekt wird vom Klima- und Energiefonds für eine umweltschonende Produktion in der Industrie gefördert.

Seit April ist die von Primetals Technologies entwickelte HYFOR-Anlage zur wasserstoffbasierten Feinerzreduktion am voestalpine Standort Donawitz nun schon in Betrieb. Im Zuge von zahlreichen Tests mit verschiedenen Eisenerzkonzentraten soll eine solide Datenbasis zusammengetragen werden. Der CO2-Wert sinkt dabei nahezu auf null dank des Einsatzes von 100 % Wasserstoff als Reduktionsmittel. Zum Einsatz kommt Wasserstoff aus erneuerbaren Energien oder alternativ H2-reiche Gas aus anderen Gasquellen.

Bis zu 800 kg Eisenerz können in der Anlage bei einem Testlauf verarbeitet werden. Die HYFOR-Pilotanlage soll mindestens 2 Jahre lang in mehreren Kampagnen betrieben werden, um Versuche mit verschiedenen Erzsorten durchzuführen. Das Ziel der Tests ist es, die optimalen Prozessparameter für den nächsten Hochskalierungsschritt zu ermitteln. Auch eine zusätzliche Heißbrikettiereinheit soll zu einem späteren Zeitpunkt noch installiert werden, um den Prozessschritt der Heißbrikettierung sowie die von der HYFOR-Technologie zu erwartende Eisenschwamm-Qualität zu verifizieren.

Die HYFOR-Pilotanlage ist die erste weltweit, welche mit einem Direktreduktionsverfahren für Eisenerzkonzentrate aus der Erzaufbereitung arbeitet. Durch das Wegfallen von Agglomerationsschritt halten sich die Betriebs- und Investitionskosten gering. Darüber hinaus gibt es keinen anderen Prozess, in dem Eisenerzkonzentrate mit 100 % Partikelgrößen unter 0,15 mm verarbeitet werden kann. Dadurch eignet er sich für eine Vielzahl von Erzen. Der modulare Aufbau der Anlage ermöglicht es, die Skalierung den Kundenbedürfnissen anzupassen. Die Anlage liefert als Produkt entweder heißes direktreduziertes Eisen (Hot Direct Reduced Iron – HDRI, heißer Eisenschwamm) für den direkten Heißtransport und die Aufgabe in den nachgelagerten Schmelzprozess wie EAF (Electric Arc Furnance, dt. Elektrolichtbogenofen) oder Hot Briquetted Iron (HBI; Eisenschwamm) für den Verkauf auf dem Markt. 

Aufgrund der Dekarbonisierung des Stahlsektors und dem zunehmenden Einsatz von Elektrolichtbogenöfen wird von einer steigenden Nachfrage nach DRI/HBI ausgegangen. Zusätzlich haben Stahlproduzenten mit einer verminderten Eisenerzqualität, die eine Aufbereitung der Eisenerze erforderlich macht, zu kämpfen. Das von Primetals Technologies entwickelte neue HYFOR-Verfahren soll diesen Anforderungen gerecht werden.

Die Wichtigkeit solcher Projekte unterstreicht auch Theresia Vogel, Geschäftsführerin des Klima- und Energiefonds: „Die Industrie ist nicht nur Wirtschaftsmotor und Arbeitgeber, sondern auch für einen Großteil der CO2-Emissionen verantwortlich. Daher ist es höchste Zeit, auf Innovationen und erneuerbare Energien in der Industrieproduktion zu setzen. Mit unserem Energieforschungsprogramm fördern wir Leuchtturmprojekte wie HYFOR und helfen dabei, neue Technologien zur Marktreife zu bringen.“

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