Strukturierte Fertigungsdaten · 2026

Direktreduktionsschachtofen

Auf Basis strukturierter CNFX-Herstellerprofile wird Direktreduktionsschachtofen im Bereich Grundmetallherstellung anhand von Standardkonfiguration bis Schwerlastanforderung eingeordnet.

Technische Definition und Kernbaugruppe

Ein typisches Direktreduktionsschachtofen wird durch die Baugruppe aus Obere Dichtungszuführung und Reduktionszone beschrieben. Für industrielle Anwendungen werden Materialauswahl, Fertigungsprozess und Prüfbarkeit gemeinsam bewertet.

Ein vertikaler Ofen, der Eisenerzpellets oder Stückerz mithilfe von Reduktionsgasen zu Eisenschwamm (DRI) im integrierten Stahlerzeugungssystem reduziert.

Technische Definition

Der Direktreduktionsschachtofen ist eine kritische Komponente des integrierten Direktreduktions- und Elektrolichtbogenofen-Stahlerzeugungssystems. Es handelt sich um einen Gegenstromreaktor, in dem eisenhaltiges Einsatzmaterial (Pellets oder Stückerz) durch Schwerkraft absinkt, während ein heißes Reduktionsgas (typischerweise ein Gemisch aus H₂ und CO aus reformiertem Erdgas) aufsteigt. Im Ofen werden die Eisenoxide im Erz durch Gas-Feststoff-Reaktionen im festen Zustand, ohne zu schmelzen, zu metallischem Eisen (Eisenschwamm/DRI) chemisch reduziert. Das produzierte DRI wird anschließend ausgetragen, gekühlt und zum Elektrolichtbogenofen zur Stahlerzeugung transferiert.

Funktionsprinzip

Eisenerz wird oben in den vertikalen Schachtofen eingebracht. Ein heißes Reduktionsgas (Syngas) wird in eine Reduktionszone im unteren Bereich des Schachts eingeleitet. Während das Erz absinkt und das Gas im Gegenstrom aufsteigt, werden die Eisenoxide (Fe₂O₃/Fe₃O₄) schrittweise durch den Wasserstoff und Kohlenmonoxid im Gas zu metallischem Eisen (Fe) reduziert (z.B. Fe₂O₃ + 3H₂ → 2Fe + 3H₂O). Das verbrauchte Gichtgas wird gereinigt und rezykliert. Das feste DRI-Produkt wird am Boden ausgetragen.

Hauptmaterialien

Feuerfeste Auskleidung (z.B. hochtonerdehaltiger Stein) Stahlmantel

Komponenten / BOM

Dichtet die Oberseite der Welle ab und steuert die Zufuhrrate von Eisenerz in den Hochofen.
Material: Stahl
Reduktionszone
Der zentrale Abschnitt des Schachts, in dem die primären Gas-Feststoff-Reduktionsreaktionen stattfinden.
Material: feuerfeste Auskleidung
Verteilt das heiße Reduktionsgas gleichmäßig um den Umfang des Schachts in die Reduktionszone.
Material: feuerfest ausgekleideter Stahl
Steuert die Entnahmerate von DRI (Direktreduziertes Eisen) vom Boden des Ofens, typischerweise mittels Schneckenförderern oder ähnlichen Mechanismen.
Material: wärmebeständiger legierter Stahl

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

Rohrbruch im Reduktionsgasvorwärmer bei 1050°C aufgrund von Sulfidationskorrosion (H₂S>50 ppm) Kaltgaseinblasung erzeugt 400°C-Thermoschockrisse im keramischen Ringkanalhauptrohr Einbau eines Duplexrohr-Vorwärmers mit 310HCbN-Außenschicht (Cr₂₃C₆-Barriere) und Gaschromatographie-Überwachung in 2-Minuten-Intervallen
Beschichtungsbrückenbildung durch Pellet-Decrepitation (5 % <6,3 mm Feinkorn) in der 950°C-Übergangszone Gasdurchschlag erzeugt 1500°C-lokalisierte Hotspots, die SiC-Feuerfestmaterial (Tmelt=2700°C, beeinträchtigt auf 1600°C via FeSiO₃-Eutektikum) schmelzen Implementierung eines Mikrowellen-Feuchtemessgeräts (<2 % H₂O-Regelung) mit piezoelektrischen Beschickungsniveaureglern, die 50 kN Vibration bei 15 Hz anwenden

Technische Bewertung

Betriebsbereich
Betriebsbereich
0,8-2,5 MPa Reduktionsgasdruck, 800-1100°C Reduktionszonentemperatur, 20-40 m Ofenhöhe
Belastungs- und Ausfallgrenzen
Reduktionsgasdruck unter 0,6 MPa verursacht unzureichende Erzreduktion, Temperatur über 1150°C initiiert Eisencarbidbildung und Degradation der feuerfesten Auskleidung, Gasgeschwindigkeit über 2,5 m/s induziert Partikelmitführung
Thermische Spannung aus 300°C-Temperaturgradienten über die feuerfeste Auskleidung verursacht durch differentielle Ausdehnung (α=5,5×10⁻⁶ K⁻¹ für Aluminiumoxid-Feuerfestmaterial) Abplatzungen, eine Verschiebung der Reduktionsgaszusammensetzung unter 85 % H₂+CO initiiert Wüstit (FeO)-Bildung durch Störung des Boudouard-Reaktionsgleichgewichts
Fertigungskontext
Direktreduktionsschachtofen wird innerhalb von Grundmetallherstellung nach Material, Prozessfenster und Prüfanforderungen bewertet.

Taxonomie und Suchbegriffe

Suchbegriffe, Aliase und technische Bezeichnungen für diesen CNFX Datensatz.

Anwendungen / Eingebaute Systeme

Dieses Teil oder Produkt erscheint in den folgenden Systemen und Maschinen.

Industrielles Ökosystem und Lieferkette

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen
Traglast:1,5-5,0 bar (Betriebsdruck), bis zu 6,0 bar (Auslegungsdruck)
Verstellbereich / Reichweite:100.000-500.000 Nm³/h (Reduktionsgasdurchsatz)
Einsatztemperatur:800-1100°C (Reduktionszone), bis zu 1300°C (Verbrennungszone)
Montage- und Anwendungskompatibilität
Eisenerzpellets (Hämatit/Magnetit)Stückiges EisenerzErdgas- oder Syngas-Reduktionsmittel
Nicht geeignet: Einsatzmaterialien mit hohem Feuchtegehalt (>5 % Feuchte) aufgrund von Energieineffizienz und potenziellen Betriebsproblemen
Auslegungsdaten
  • Erforderliche DRI-Produktionskapazität (Tonnen/Jahr)
  • Eisenerzeinsatzcharakteristika (Korngröße, Zusammensetzung, Reduzierbarkeit)
  • Verfügbare Reduktionsgaszusammensetzung und Heizwert

Zuverlässigkeits- und Risikoanalyse

Ausfallmodus und Ursache
Degradation der feuerfesten Auskleidung
Cause: Thermische Zyklen und chemischer Angriff durch Reduktionsgase (CO, H2) und Schlackenbildung, die zu Abplatzungen, Erosion und Verlust der Isolationsintegrität führen.
Verstopfung von Ringkanal und Düsen
Cause: Akkumulation von Feinkorn, Staub oder Anbackungen aus der Beschickung, die den Heißwindstrom einschränken und zu ungleichmäßiger Gasverteilung und Druckaufbau führen.
Wartungsindikatoren
  • Abnormale Temperaturspitzen oder Hotspots auf der Ofenmantelschale, die auf einen Ausfall der feuerfesten Auskleidung oder lokale Überhitzung hindeuten.
  • Unregelmäßige oder pulsierende Druckmesswerte im Ringkanalsystem, die auf Verstopfungen oder Düsenfehlfunktionen hindeuten.
Technische Hinweise
  • Implementierung eines rigorosen Inspektions- und Wartungsprogramms für die feuerfeste Auskleidung unter Verwendung von Thermografie und Dickenmessung, um Reparaturen während geplanter Stillstände zu terminieren.
  • Optimierung der Beschickungsvorbereitung (Körnung und Siebung) zur Minimierung von Feinkorn und Aufrechterhaltung konstanter Ringkanaltemperaturen, um Kondensation und Anbackungsbildung zu verhindern.

Compliance & Manufacturing Standards

Reference Standards
ISO 4706:2017 - Feuerfeste Erzeugnisse für Hochöfen und DirektreduktionsschachtöfenASTM A36/A36M - Norm für KohlenstoffbaustahlCE-Kennzeichnung - Druckgeräterichtlinie 2014/68/EU für drucktragende Komponenten
Manufacturing Precision
  • Schachtausrichtung: +/- 0,5 mm pro Meter Höhe
  • Dicke der feuerfesten Auskleidung: +/- 5 % der spezifizierten Dimension
Quality Inspection
  • Ultraschallprüfung (UT) für Schweißnahtintegrität und Materialdicke
  • Thermografische Analyse für den Zustand der feuerfesten Auskleidung und Wärmeverteilung

Hersteller, die dieses Produkt fertigen

Herstellerprofile mit passender Produktionsfähigkeit in China.

Die Herstellerliste dient der Vorrecherche und Einordnung von Fertigungskapazitäten. Sie ist keine Zertifizierung, kein Ranking und keine Transaktionsgarantie.

Beispielhafte Bewertungskriterien aus Einkaufsprozessen

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Die Werte zeigen typische Prüfkriterien in RFQ- und Lieferantenbewertungsprozessen.

Technische Dokumentation
4/5
Fertigungsfähigkeit
4/5
Prüfbarkeit
5/5
Lieferantentransparenz
3/5

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

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Häufige Fragen

Was ist die primäre Funktion eines Direktreduktionsschachtofens?

Ein Direktreduktionsschachtofen wandelt Eisenerzpellets oder Stückerz durch chemische Reduktion mithilfe von Reduktionsgasen wie Wasserstoff oder Kohlenmonoxid in Eisenschwamm (DRI) um und dient als Alternative zum traditionellen Hochofen in integrierten Stahlerzeugungssystemen.

Welche Materialien sind für den Bau eines Direktreduktionsschachtofens kritisch?

Zu den kritischen Konstruktionsmaterialien gehören eine feuerfeste Auskleidung, typischerweise aus hochtonerdehaltigen Steinen zur Widerstandsfähigkeit gegen hohe Temperaturen und korrosive Gase, sowie eine robuste Stahlmantelschale, die strukturelle Unterstützung und Eindämmung für den Reduktionsprozess bietet.

Was sind die Hauptkomponenten in der Stückliste (BOM) eines Direktreduktionsschachtofens?

Essenzielle Komponenten in der Stückliste (BOM) umfassen das Austragssystem zur Entnahme des DRI, den Gaseinlassringkanal zur Verteilung der Reduktionsgase, die Reduktionszone, in der die Erzumwandlung stattfindet, und den oberen Einlassverschluss für kontrollierten Erzeintrag, um einen effizienten und kontinuierlichen Betrieb sicherzustellen.

Kann ich Hersteller direkt kontaktieren?

CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Index v2.6.05 · Grundmetallherstellung

Datenbasis

CNFX-Herstellerprofile, technische Klassifikation, öffentlich verfügbare Produktinformationen und fortlaufende Plausibilitätsprüfung.

Vorläufige technische Einordnung
Diese Seite dient der strukturierten Vorbereitung von Recherche, RFQ und Lieferantenbewertung. Sie ersetzt keine Lieferantenqualifizierung, keine Normenprüfung und keine technische Freigabe durch den Käufer.

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