Hoogovens en staalnijverheid: de ontstane gassen

De geproduceerde gassen en hun gebruik

Gas

De cokesfabriek van Sidmar in werking.

Sidmar en andere europese staalproducenten werken samen met electriciteitsproducenten en verkopen hun overschot aan brandbaar gas.

Cokesgas

Cokesgas ontstaat bij de droge destillatie van cokes in een cokesfabriek. Het bevat ongeveer 50% waterstofgas, 20% methaangas, 20% koolstofmonoxyde en 10% andere gassen. Van alle gassen die in het fabricageproces van staal ontstaan is cokesgas het meest energetische: tot in de jaren '60 werd het gebruikt in huishoudens voor het koken (in de vorm van stadsgas). Daarom dat er veel cokesfabrieken rond de grote steden gebouwd werden, samen met de bekende "gazometers". Door de aanwezigheid van koolstofmonoxyde is het giftig. Nadien werd er op aardgas overgeschakeld dat niet giftig is (enkel verstikkend, omdat de zuurstofconcentratie in de lucht zakt).

Cokesgas wordt gezuiverd (het bevat zwavel, ammoniak en andere componenten die in de scheikundige nijverheid gebruikt worden). Gezuiverd cokesgas is een hoogwaardige brandstof.

De hete cokes worden met een waterstraal afgekoeld, waardoor er een wolk waterdamp ontstaat.

Hoogovengas

Hoogovengas (BFG oftewel Blast Furnace Gas) is weinig energetisch, maar een hoogoven produceert enorme hoeveelheden hoogovengas. Hoogovengas heeft een gelijkaardige samenstelling als generatorgas. Zuurstof is hier vervangen door koolstofmonoxide. Het gas bevat enkel 20% koolstofmonoxyde als actieve component, en koolstofmonoxyde heeft op zich al een lage energetische waarde.

Koolstofmonoxide brandt met een blauwe, weinig zichtbare vlam. De vlamtemperatuur is relatief laag. Hoogovengas wordt als brandstof gebruikt:

Hoogovengas wordt voornamelijk ter plaatse gebruikt in de cowpers om de lucht die in de hoogoven ingeblazen wordt voor te verwarmen. Omdat hoogovengas weinig energetisch is, is het noodzakelijk aardgas bij te voegen op het einde van de cyclus om een voldoende temperatuur te bekomen. Meer dan 30% van het hoogovengas wordt ter plaatse gebruikt in de cowpers.
Hoogovengas wordt best gebruikt in nabijgelegen electriciteitscentrales om water aan de kook te brengen (de lage vlamtemperatuur is hier geen nadeel). Vaak loopt er een dikke gasleiding van de hoogoven naar de electriciteitcentrale (Charleroi en de electriciteitscentrale van Monceau-sur Sambre, Esch-sur-Alzetten,...).
Indien er in de buurt een cokesfabriek aktief is, wordt het gas gebruikt om de steenkool op te warmen. Hoogovengas wordt ook gebruikt om de staalplakken opnieuw gloeiend heet te maken in de staalwalserij.

Convertorgas

Convertergas ontstaat bij de behandeling van ruwijzer in het oxystaal procédé (omzetting in staal). Er wordt zuivere zuurstof in het vloeibare ruwijzer ingespoten. De aanwezige koolstof verbrand en levert zoveel warmte af dat tot 35% schroot gesmolten kan worden. Terwijl een hoogoven aangeblazen wordt met lucht, wordt er in de converter zuivere zuurstof ingespoten (oxystaal of LD proces, Linz-Donawitz, naar de naam van de plaats waar het procédé voor het eerst toegepast werd). Dit heeft als gevolg dat er minder "ballastgas" (stikstof) aanwezig is in de uitlaatgassen. Convertorgas (LDG = Linz-Donawitz Gas) bevat dan ook 60% koolstofmonoxyde (de rest zijnde hoofdzakelijk koolstofdioxyde).

Convertorgas is meer energetisch dan hoogovengas, maar de produktie is cyclisch en de samenstelling van het gas niet stabiel. Het wordt daarom gemengd met hoogovengas voor het gebruikt wordt. Beide gassen worden gefilterd omdat ze grote hoeveelheden stof bevatten.

Zo haalt men het maximum uit de steenkool: het wordt gebruikt om ijzerertsten te reduceren en te smelten, en de restenergie wordt gebruikt voor electriciteitsopwekking. Men tracht de minst energetische gassen ter plaatse te gebruiken en de rijkere gassen door te verkopen (meer informatie over de electriciteitscentrales die gekoppeld zijn aan een hoogoven).

Publicités - Reklame