Reduktion von Eisenoxiden mit Wasserstoff – Eine Übersicht

Diese Übersicht konzentriert sich auf die Reduktion von Eisenoxiden unter Verwendung von Wasserstoff als Reduktionsmittel. Aufgrund steigender Anforderungen aus umweltpolitischen Gründen ist in den nächsten Jahren ein Wandel der Prozesskonzepte in der Eisen- und Stahlindustrie notwendig. Derzeit basiert die Rohstahlproduktion hauptsächlich auf fossilen Brennstoffen, und die Emission des klimaschädlichen Gases Kohlendioxid ist integral. Eine Möglichkeit, Treibhausgasemissionen zu vermeiden oder zu reduzieren, ist die Substitution von Wasserstoff anstelle von Kohlenstoff als Energiequelle und Reduktionsmittel. Wasserstoff, der durch erneuerbare Energien produziert wird, ermöglicht eine kohlenstofffreie Reduktion und vermeidet die Bildung schädlicher Treibhausgase während des Reduktionsprozesses. Die thermodynamischen und kinetischen Verhaltensweisen der Reduktion mit Wasserstoff werden in dieser Übersicht zusammengefasst und diskutiert. Die Auswirkungen von Einflussparametern wie Temperatur, Art des Eisenoxids, Korngröße usw. werden aufgezeigt und mit dem Reduktionsverhalten von Eisenoxiden mit Kohlenmonoxid verglichen. Verschiedene Methoden zur Beschreibung der Kinetik des Reduktionsfortschritts und die Rolle der scheinbaren Aktivierungsenergie werden gezeigt und auf ihre Plausibilität geprüft.