BFI VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH

Ausgangssituation:

• Die Endpunktregelung des Konverter-Prozesses basiert hauptsächlich auf den Ergebnissen einer statischen Einsatzstoffberechnung und der Beobachtung der Entkohlung auf der Grundlage von Abgasdaten.
• Informationen über das Entphosphorungsverhalten und das Erreichen des P-Zielwerts liegen in der Regel nicht vor.  So ist nicht selten ein Nachblasen aufgrund eines zu hohen P-Gehalts und auch zur Einstellung der Stahltemperatur erforderlich.

Projektziele:

• Weiterentwicklung bestehender dynamischer Konvertermodelle auf Basis grundlegender Untersuchungen thermodynamischer Gleichgewichtsbedingungen und Massenströme zur Bestimmung der Reaktionskinetik unter Verwendung entsprechend erweiterter thermodynamischer Datenbanken innerhalb von ChemApp oder FactSage und geeigneter CFD-Simulationen.
• Versuche mit speziellen Sublanzen-Sonden zur Online-Bestimmung des Schlackensauerstoffgehalts.
• Entwicklung modellbasierter dynamischer Regelungsstrategien zur präzisen Bestimmung und optimalen Einstellung des Prozessendpunktes hinsichtlich Phosphorgehalt und Schmelzentemperatur, um ein direktes Abstechen nach der Sublanzen-Messung zu erreichen, ohne auf die Analyse der Stahlprobe warten zu müssen.

Innovative Ansätze:

• Entwicklung und Anwendung spezieller Sublanzen-Sonden zur direkten Bestimmung des Sauerstoffgehalts der Schlacke   
• Erweiterung eines dynamischen Konvertermodells zur Beobachtung und Vorhersage des Entphosphorungsverhaltens basierend auf thermodynamischen Berechnungen.

Nutzen für die Industrie:

• Umfassendes dynamisches Modell für den Konverterprozess zur Online-Überwachung mit Schwerpunkt auf der Entphosphorung unter Berücksichtigung der Schlackenbedingungen und der Schmelzetemperatur
• Exakte Endpunktbestimmung mit Berechnung optimaler Sollwerte für das Einblasen von Sauerstoff und Zugabe von Schlackenbildnern, um die Zielwerte bei höherer Ressourceneffizienz zu erreichen.