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Detailergebnis zu DOK-Nr. 83138

Elektroroheisenschlacken aus der DRI-Einschmelzer-Route als Zement-Hauptbestandteil (SAVE CO2)

Autoren	D. Algermissen A. Ehrenberg D. Ebert V. Feldrappe A. Gaikwad D. Maga G. Karagülmez R. Deike J. Kuschewski J. König D. Schubert J. Suer
Sachgebiete	9.3 Zement, Beton, Trass, Kalk 9.14 Ind. Nebenprodukte, Recycling-Baustoffe 9.6 Schlacken (Hochofen-, Metallhütten-, LD-)

FEhS-Report: Wissenschaftsprojekte des FEhS-Instituts (2025), S. 3-26, 16 B, 5 T, 6 Q

Mit der forcierten Dekarbonisierung der Stahlerzeugung und der damit einhergehenden Substitution des Hochofens durch wasserstoffbasierte Direktreduktion (DRI) und nachgeschaltete elektrische Einschmelzprozesse (z. B. Einschmelzer oder Elektrolichtbogenofen (EAF)) entstehen neue Schlackentypen, die in ihrer Chemie, Mineralogie und Herstellungslogik von der etablierten Hochofenschlacke abweichen. Untersuchungen zu dieser Schlacke waren Gegenstand des BMBF-Forschungsvorhabens „SAVE CO2“, dass die Schaffung einer alternativen Verwendung einer auf DRI-Basis erzeugten Elektroroheisenschlacke (ERS) für die Zementindustrie zur Verringerung der CO2-Emissionen zum Ziel hat. Im Mittelpunkt stand die Untersuchung der Abhängigkeit der Schlackeneigenschaften von variablen Einsatzstoffen und Prozessparametern sowie die Bewertung der technischen und wirtschaftlichen Voraussetzungen für eine vollständige stoffliche Nutzung in der Zementindustrie. Insgesamt belegen die Ergebnisse aus den Untersuchungen im Labor- und Pilotmaßstab, dass neuartige ERS aus der Direktreduktionsroute bei geeigneter Prozessführung und gezielter chemischer Einstellung ein hohes Potenzial als Ersatz für konventionellen Hüttensand besitzen. Für eine industrielle Umsetzung ist jedoch ein Optimierungsprozess erforderlich, der den Zielkonflikt zwischen möglichst geringem Rohstoff- und Energieeinsatz auf der heißen Seite der Stahlherstellung sowie einer ausreichenden hydraulischen Reaktivität der Schlacken berücksichtigt.