Schwammeisenproduktion: Prozess, Anwendungen & Weltmarkt

Vor der Erfindung des Hochofens war die primäre Eisenquelle der Welt Schwammeisen. Schwammeisen oder Direktreduziertes Eisen (DRI) wird heute hauptsächlich als Schrottersatz und als Rohstoff in der Spezialstahlherstellung verwendet. Die Verfahren zur Herstellung von Schwammeisen sind entweder kohle- oder gasbasiert.

Weltweite Produktion

• Weltweit werden jährlich etwa 49,5 Millionen Tonnen Schwammeisen produziert, was etwa 3 bis 4 Prozent der gesamten Eisenproduktion ausmacht. Die führenden Länder in der Schwammeisenproduktion sind Indien, Mexiko, Venezuela und der Iran. Indien ist der größte Produzent und trägt schätzungsweise 11,85 Millionen Tonnen pro Jahr aus 118 Werken bei. Die Vereinigten Staaten produzieren jährlich 0,21 Millionen Tonnen Schwammeisen.

Produktionsprozess

• Die Herstellung von Schwammeisen beinhaltet die Reduktion von physikalisch und thermisch stabilen Eisenerz. Dies wird erreicht, indem entweder eine kohlenstoffhaltige Substanz wie nicht-koksfähige Kohle oder reformiertes Erdgas verwendet wird, das als Reduktionsmittel wirkt. Somit basieren Schwammeisenproduktionswerke auf diesen beiden Reduktionsmitteln: kohlebasierten Drehöfen oder gasbasierten Schachtöfen. Kohle und Gas erfüllen auch die Energieanforderungen des Prozesses.

Kohlebasierter Prozess

• In Indien sind 115 von seinen 118 Werken kohlebasiert und tragen zu 65 Prozent der Schwammeisenproduktion bei. Die Schwammeisenpellets, die über diesen Prozess hergestellt werden, sind stabiler und für die Langzeitlagerung geeignet. Der Prozess erfolgt in einem horizontalen Drehrohr, der auf Temperaturen zwischen 800 und 1.050 Grad Celsius gehalten wird. Das Ausgangsmaterial wird magnetisch gereinigt, und der Schwammeisen wird nach Größen über und unter 3 Millimetern sortiert.

Gasbasierter Prozess

• Etwa 95 Prozent der weltweiten Schwammeisenproduktion sind gasbasiert. Schwammeisen, das über diesen Prozess hergestellt wird, erfordert sofortige Verwendung und kann nur nach der Umwandlung in Heiße Briquetten (HBI) gelagert werden. Die verwendete Gas-Mischung umfasst Wasserstoff und Kohlenmonoxid, und die Produktion erfolgt in einem vertikalen Retortenofen. Während die Gase aufsteigen, bewegt sich das Ausgangsmaterial durch Schwerkraft nach unten und wird zur Verwendung oder Lagerung als HBI gekühlt, da keine magnetische Trennung notwendig ist.