Energieanwendungstechnik

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Beispielhafte Karteikarten für Energieanwendungstechnik an der TU München auf StudySmarter:

Fahrzeugstrom

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Fahrzeugdichte?

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These: „Konsum braucht Licht“

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Fazit: Alternative Stahlerzeugung mit Wasserstoff

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Energiewaufwand für 1t Eisen

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Lichtbogenofen

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Konverter - Stahlerz.

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Hochofenprozess?

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Aufgabe Kokerei?

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Wozu Sintern - Aufgabe?

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Weltweite Stahlförderung? 2005 / 2015 nach Ländern

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Instationärer Zustand, Ursachen

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Beispielhafte Karteikarten für Energieanwendungstechnik an der TU München auf StudySmarter:

Energieanwendungstechnik

Fahrzeugstrom
Der Fahrzeugstrom (J) ist ein Maß für die zeitbezogene Auslastung bzw. für die Fließge- schwindigkeit von Fahrzeugen auf einem Verkehrsweg; er gibt die Anzahl der Fahrzeuge an, die im Mittel pro Stunde einen Streckenabschnitt passieren [Fzg/h].

Energieanwendungstechnik

Fahrzeugdichte?
Die Fahrzeugdichte (ΔN) ist ein Maß für die streckenbezogene Auslastung; sie gibt an
wie viele Fahrzeuge im Mittel z. B. pro Kilometer anzutreffen sind [Fzg/km].

Energieanwendungstechnik

These: „Konsum braucht Licht“
Nächtliche Beleuchtung und Wirtschaftskraft
Wirtschaftskraft eines Landes oder einer Region abschätzbar an der nächtlichen Beleuchtung
Analyse von Satellitenbilder dienen zur Abschätzung der wirtschaftlichen Leistungsfähigkeit
Lichtintensität zur Quantifizierung der Wirtschaftskraft als Alternative zu offiziell erhobenen Wirtschaftsdaten – interessant bei unzureichender Datenlage, z.B. Subsahara – Länder, Krisenstaaten

Energieanwendungstechnik

Fazit: Alternative Stahlerzeugung mit Wasserstoff
– CO2-Einsparung in Stahlherstellung mit Wasserstoff technisch sicher (DRI) bzw. wahrscheinlich (Hochofen) möglich
– Größten Nutzen hätte der Einsatz von Wasserstoff in der Hochofenroute zur Substitution von Kohle und Koks
– Das Stahlwerk ist ein geeigneter (vielleicht nicht optimaler) Abnehmer für Wasserstoff
– Elektrolyse bietet Potenzial zur Flexibilisierung des Strommarktes

Energieanwendungstechnik

Energiewaufwand für 1t Eisen
ca. 8.8 GJ

Energieanwendungstechnik

Lichtbogenofen
Lichtbogenofen
– Stahlschrott und Roheisen wird mit der Energie eines Elektrolichtbogens geschmolzen
– Dreh – und Gleichstromöfen
Eingeblasener Sauerstoff und Brennstoffe verbrennen Kohlenstoff
– Zugabe flüssigen Roheisens senkt den Energiebedarf durch Vorwärmung
– Metallurgische Bearbeitung (Legieren) möglich (100 – 150kWh/t)
– Energie: 100 – 150kWh Brennstoffe + ca 500 kWh Strom/t Elektrostahl

Energieanwendungstechnik

Konverter - Stahlerz.
Sauerstoffeinblasen mittels einer Lanze auf das Roheisen
900kg Roheisen + 200kg Schrott + 50kg Kalk + 50m3 O2 → 1000kg Rohstahl + Schlacke
( exotherme Reaktion → Kühlung mit Schrott )
Energie : 50kWh Kokereigas / Erdgas + 15 – 30kWh Strom – > 20 – 200kWh Konvertergas
Dauer : 30 – 50 Minuten
Konvertergröße : 70 – 400t

Energieanwendungstechnik

Hochofenprozess?
Schmelzen des Eisenerzes zu Roheisen
Schmelztemperatur von Eisen beträgt 1535 ° C
Höhe bis zu 50 m
Wände bestehen aus feuerfesten Steinen, ummantelt mit Stahl

Energieanwendungstechnik

Aufgabe Kokerei?
Verkokung: Steinkohle wird unter Sauerstoffabschluss bei 1000 – 1300 ° C für 20 Std. entgast
kontinuierliche Produktion durch Zusammenschluss mehrerer Öfen
Wärme wird durch Verbrennen von Schwach – und Kokereigas bereitgestellt
heißer Koks muss gelöscht werden, sonst verbrennt er an Luft (Wasser oder Gase)

Energieanwendungstechnik

Wozu Sintern - Aufgabe?
Aufgabe der Sinteranlage ist es, aus feinkörnigen Rohstoffen stückigen Eisenerz -Sinter für den Einsatz in den Hochöfen zu produzieren
Feinerz (0,1 mm bis 6 mm) für Hochofen in Stücke formen (25 mm)
Unter Einsatz von Brennstoffen (Koks, Kokereigas) mit Bindemitteln (Kalk, Wasser) zu Sinter verbacken
Temperaturen bis 3100 ° C

Energieanwendungstechnik

Weltweite Stahlförderung? 2005 / 2015 nach Ländern
2005: 1.149 Mio t (31% China, 11% NAFTA, 17% EU)
2015: 1.621 Mio t (50% China, 7% NAFTA, 10% EU)

Energieanwendungstechnik

Instationärer Zustand, Ursachen
:wenn Temperaturen in Wänden einer Anlage sich ändern.
Mögliche Ursachen sind:
– Anlage wird angeheizt, um sie betriebsbereit zu machen
– Anlage kühlt ab, weil sie nicht mehr benutzt wird
– Anlage wird mit kaltem Erwärmungsgut beschickt

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