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Elektroofenschlacken im Stoffkreislauf

In Deutschland wurden 2019 etwa 1,5 Millionen Tonnen Elektroofenschlacke (EOS) produziert. Die schmelzflüssige Schlacke ist ein metallurgisches Werkzeug, da es unmöglich ist, Eisen und Stahl ohne Schlacke herzustellen. Nach ihrer Erstarrung und Aufbereitung ist EOS ein vielseitiges Produkt. Hauptanwendungsbereich ist der Straßenbau, wo es immer häufiger für die Asphalt-Deckschicht eingesetzt wird, weil es unempfindlich gegenüber Wassergehaltsschwankungen ist, eine hohe Beständigkeit gegen Witterungsveränderungen aufweist und eine deutlich geringere Abnutzung der Deckschicht ermöglicht.

Durch ein in Kürze in Kraft tretendes Regelwerk besteht die Gefahr, dass der bewährte Baustoff nicht mehr genutzt werden kann, obwohl seine technischen und umweltrelevanten Merkmale nicht verändert wurden. In einem Vorhaben der vorwettbewerblichen Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) mit dem Titel „PROEOS“ wurden daher metallurgische und nachgeschaltete Maßnahmen untersucht, um die EOS so zu verbessern, dass auch in Zukunft eine nachhaltige Nutzung gesichert ist und kein Bruch in der Kreislaufwirtschaft durch eine Deponierung entsteht.

Der gesamte Prozess im Blick

Da die physikalischen, mineralischen und chemischen Eigenschaften der EOS von verschiedenen Einflussfaktoren vor, während und nach dem Stahlherstellungsprozess abhängig sind, untersuchten Wissenschaftler des FEhS-Instituts für Baustoff-Forschung und des VDEh-Betriebsforschungsinstituts Optionen zur Qualitätsverbesserung der Schlacke über den gesamten Prozess hinweg. Dies umfasste beispielsweise Maßnahmen zur Auswahl der Schlackenbildner, die Konditionierung zur Veränderung der chemischen und mineralischen Zusammensetzung der schmelzflüssigen EOS, die gezielte Auf- und Weiterverarbeitung der EOS sowie ein innovatives Waschverfahren der erstarrten Schlacke. Durch das vorwettbewerbliche IGF-Projekt, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit öffentlichen Mitteln gefördert wurde, konnten die Kenntnisse zur Steuerung der Schlackenqualität signifikant erweitert werden.

Das Verfahren ist von sehr hoher Relevanz für einen großen Nutzerkreis. Dazu zählen die mit der Aufbereitung und Vermarktung befassten insbesondere kleinen und mittelständischen Unternehmen des Anlagenbaus, für die sich mit dem Bau und Vertrieb von Anlagen für den neu entwickelten Waschprozess ein neues Marktsegment eröffnet oder die Erweiterung bestehender Geschäftsfelder möglich wird. (di)

Forschungsvereinigung

VDEh-Gesellschaft zur Förderung der Eisenforschung mbH

Forschungsstellen

FEhS-Institut für Baustoff-Forschung e.V.

VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH

 

Foto: © Zhao jiankang / Adobestock.com

 

Nachhaltige Produktion, Aufbereitung und Nutzung von Elektroofenschlacken – IGF-Projektsteckbrief 18812 N