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Rohstoffe und Recycling II (Fach) / Eisen und Stahl (Lektion)

Eisen und Stahl

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  • 1. Kann Stahlrecycling unabhängig von der nationalen Stahlproduktion organisiert werden? Begründen Sie. Nennen Sie a) zwei Parameter, die den Absatz von Schrotten an „die“ Stahlindustrie beeinflussen und b) eine geeignete Maßnahme, um den Absatz zu steuern. Nein, Stahlrecycling ist immer von der nationalen Produktion abhängig, da eine bestimmte Qualität benötigt wird. a) Verhältnis Primärproduktion/Stahlschrottrecycling 2:1 b) der Staat entscheidet, ob Recycling betrieben werden soll oder nicht: Aufwand <-> Erlös; wenn wenig produziert wird, weniger Nachfrage nach Recycling. Wenn Produktion aus Primärrohstoffen teurer wird, weil die Verfügbarkeit geringer wird, steigen die Energiepreise und damit die Produktionskosten. Mangelnde Reinheit/Qualität des Rezyklats wird durch Preiskompensation deutlich. Käuferentscheidung: Käufer entscheidet, ob er recycelte Produkte akzeptiert und kauft
  • 2. Wie können Standortnachteile durch fehlende lokale Versorgung mit primären Rohstoffen kompensiert werden? Erläutern Sie anhand eines Beispiels. Z.B. Einsatz von Reduktionsmittelsubstituten; Technologiefaktor ausnutzen, Spezialisierung auf Produkte von Abnehmern in der Nähe wie z.B. Südfrankreich: Flugzeugbau (Spezialstähle herstellen)
  • 3. Was sind die wichtigsten Produkte der deutschen Stahlindustrie? Flachstahl, Langstahl oder Rohstahl, Walzstahl, Edelstahl
  • 4. Welche Verfahren werden für die Stahlerzeugung eingesetzt? Oxygenstahl-Verfahren (Linz-Donawitz (LD)-Verfahren) Elektrostahl-Verfahren
  • 5. Wodurch unterscheiden sich die beiden Hauptverfahren der Stahlproduktion hinsichtlich eines möglichen Einsatzes von sekundären Rohstoffen (Schrott)? Beim Elektrostahl-Verfahren ist der Einsatz von bis zu 100% Stahlschrott möglich, beim LD-Verfahren bis zu 25% der Gesamtcharge.
  • 6. Unterscheiden sich die Schrotte, die in den beiden Hauptverfahren zur Stahlproduktion eingesetzt werden, quantitativ und wenn ja, inwieweit? LD-Verfahren:  Hohe Qualitätsanforderung. Einsatz von Eigenentfall, Neuschrott jedoch kein Altschrott. 25 M-% Schrott. Elektrolichtbogen: Einsatz jeder Schrottsorte: Eigenentfall, Neuschrott, Altschrott. Überwiegend mit Stahlschrott, kann aber auch mit Eisen oder Mischungen aus Roheisen (max.40%), Schrott und Erz betrieben werden.
  • 7. Welche ökologischen Vorteile werden mit der Schrottverwertung verbunden (Zahlenwerte!)? A) Ressourcenverbrauch B) Energieverbrauch C) CO2-Wirksamkeit A) 90% weniger Rohstoffe B) 75% weniger Energie C) 58% CO2-Reduktion
  • 8. Welche Parameter kennzeichnen Schrotte bzgl. ihrer Qualität? A) chemische Parameter B) physikalische Parameter A) Abbrand(Verluste durch Oxidation, Feuchte, Farbe, organische Fremdstoffe), Legierungen(Cu, Zn...), Fremdstoffe (Emission) B) Chargierfähigkeit(Abmessung, Schutz von Ofenmauerung und bestimmung der Schmelzzeit durch Masse<1000kg, Schüttdichte 0,4-1 t/m³ -> Batchbetrieb und Oxidationsverluste)
  • 9. Was begrenzt die Abmessungen von Schrotten? Die Schmelzofenöffnung
  • 10. Warum sind Schrotte mit einer Schüttdichte < 100 kg/m³ nicht für eine Verwertung geeignet? Wenn Dichte niedrig ist, erhält man bei gleichem Energie- und Preisaufwand weniger vom Produkt als Ergebnis -> Oxidationsverluste
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  • 11. In einem Schrottgemisch sind zulässigerweise 2 % Störstoffe. Wenn der Schrott exportiert wird, ergeben sich juristische Einschränkungen hinsichtlich der enthaltenen Störstoffe. Nennen Sie zwei Abfalltypen (Stoffgruppen), die nicht enthalten sein dürften. Schwermetalle, Öle
  • 12. Welches Legierungsmetall bestimmt den Marktwert von RSH-Stählen? Nickel (13.000 €/t (2015))
  • 13. Nennen Sie die drei verschiedenen Stahlschrotttypen und beschreiben Sie die wichtigsten Unterschiede. 1)      Eigenentfall (Kreislaufschrott direkt aus der Stahlproduktion <<20% der Produktionsmenge) 2)      Neuschrott (Schrotte aus der ersten Verarbeitungsstufe ohne Verunreinigungen und Sortenmischung; 10-15% des Verbrauchs) 3)      Altschrott (Schrotte nach Nutzungsphase, Verbrauchs- und Industriegüter; 45 % der Verbrauchsmenge fällt nach 15a als Schrott an, Rest >15a)
  • 14. Was sind die Unterscheidungskriterien für Stahlprodukte? 1)      Qualitäten/Güteklassen: Grundgüten, Qualitätsstahl, Edelstahl 2)      Legierungszustand: Unlegierte, Niedrig legierte, Hoch legierte Stähl 3)      Erzeugnisform: Flachstahl, Langstahl, Stahlguss
  • 15. Wofür steht die Abkürzung RSH-Stähle?  Rost-, Säure- und Hitzebeständige Stähle
  • 16. Lassen sich unterschiedliche hochwertige Spezialstahlsorten, wie sie im Automobil verbaut werden, durch Recycling sortengetrennt wiedergewinnen? Nein, Unterschiedliche Stahlsorten für verschiedene Funktionalitäten, sind nach Zerkleinerung eines Fahrzeuges nicht mehr zu trennen und führen zu spezifischer „Schrottlegierung“

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