Projekt LIGHTBOW

In einem aktuellen Forschungsprojekt (SuSteel follow-up) werden die Grundlagen für die potenzielle industrielle Skalierung der Wasserstoffplasma-Schmelzreduktion (hydrogen plasma smelting reduction, HPSR) von Eisenerz zu flüssigem Rohstahl erforscht. In diesem Prozess wird ein Gemisch aus Argon, Wasserstoff und Erzpartikeln verwendet, das durch eine hohle Elektrode in ein Reaktionsgefäß eingebracht wird. Dabei erfolgt sowohl die Ionisierung des Wasserstoffs als Reduktionsmittel als auch die Umwandlung elektrischer Leistung in Wärme für das Schmelzen in einem Gleichstrom-Lichtbogen (Plasmasäule), der von der Elektrode zum Schmelzbad gezündet wird. Eine derzeit ungelöste Herausforderung besteht in der präzisen Steuerung der Lichtbogenleistung, während kontinuierlich Wasserstoff und Erzpartikel zugeführt werden. Um dieses Problem besser zu verstehen und zu lösen, werden gezielte Experimente in Verbindung mit numerischen Simulationen durchgeführt.

Das letztendliche Ziel ist es, aus diesen Simulationen ein Modell abzuleiten, welches direkt in die Regelungsstrategie des Prozesses integriert werden kann.