Vooruitgang in IJzerproductie: Smelting-Reductie Technologieën voor Efficiënte Warm Metaalproductie

Smelting-reductie (SR) processen zijn de meest recente ontwikkeling in de productietechnologie van warm metaal (vloeibaar ijzer). Deze processen combineren de vergasung van niet-cokerende kolen met de smelting-reductie van ijzererts. De energie-intensiteit van SR-processen is lager dan die van blast furnace (BF), aangezien de productie van cokes niet nodig is en de behoefte aan voorbereiding van ijzererts ook wordt verminderd.

SR ijzerproductieproces werd in de late jaren '30 geconcipieerd. De geschiedenis van de ontwikkeling van SR-processen gaat terug tot de jaren '50. Laboratoriumschaal fundamentele studies over de SR van ijzererts werden voor het eerst in 1951 gestart door Dancy. Echter, serieuze inspanningen startten pas vanaf 1980.

Er zijn twee afzonderlijke ontwikkelingslijnen van primaire ijzerproductietechnologie geweest tijdens de tweede helft van de twintigste eeuw.

De eerste ontwikkelingslijn was gericht op de BF die de hoofdeenheid bleef voor warm metaalproductie. In het algemeen omvatte deze ontwikkelingslijn geen radicaal procesveranderingen in de oven zelf. Het liep door een graduele evolutie die betrof: (i) toename van de ovenformaat, (ii) verbetering in de belastingvoorbereiding, (iii) toename van de topdruk, (iv) toename van de warme blasttemperatuur, (v) bell-loos laden en verbeteringen in belastingverdeling, (vi) verbeteringen in refractairen en koelsystemen, (vii) injectie van auxiliere brandstoffen (gas, vloeibare brandstof, of gepulveriseerde kolen) en verrijking van warme luchtblast met zuurstof (O₂), en (viii) toepassing van automatisering alsook verbeteringen in instrumentatie en regeltechnologie. Het voortgezette succes van de ijzerproductie in BF weerspiegelt de zeer hoge niveaus van thermische en chemische efficiënties die bereikt kunnen worden tijdens de productie van warm metaal en de gevolglike kostenvoordelen. In feite, in het geval van grote BF's worden deze aangevuld door economie van schaal.

Beperkingen van de Blast Furnace

De warm metaalproductietechnologie in BF's heeft echter nu een stadium bereikt waar technisch en economisch efficiënte productie plaatsvindt op een grote schaal van de orde van 2 tot 3 miljoen ton per jaar. Ook heeft ijzerproductie in de BF aanzienlijke geassocieerde infrastructuur en productie-eenheden nodig die cokesproductie en faciliteiten voor ijzerertsijzer sinteren omvatten. Dit resulteert in hoge kapitaalintensiteit van een moderne BF-complex die niet alleen een zeer lange tijdperk nodig heeft voor zijn bouw, maar ook nabij capaciteit moet draaien om economisch rendabel te zijn.

De tweede ontwikkelingslijn, parallel met de ontwikkelingen in de BF, bestond uit aanzienlijke inspanningen gericht op de ontwikkeling van kleinere en flexibelere productieroutes bij lagere investeringskosten. Dit leidde tot de ontwikkeling van een alternatieve primaire ijzerproductietechnologie die zich voordoed in de late jaren '60 en vroege jaren '70. Dit is de directe reductie (DR) technologie waarbij ijzeroxide voedstof wordt gereduceerd tot metallisch ijzer door reducerende gassen bij temperaturen onder het smeltpunt van ijzer. Het product uit DR-processen, direct gereduceerd ijzer (DRI), is fysiek vergelijkbaar met de voedstof in vorm (meestal ijzerertsbrokken en/of pellets) en bevat de gangue-mineralen die in de oorspronkelijke erts aanwezig zijn. DRI is ook bekend als sponsijzer. Het is geschikt voor gebruik als schrootsubstituut tijdens staalproductieoperaties en heeft kwaliteitsvoordelen ten opzichte van schroot, met name in zijn lage residuale inhoud en zijn gemak van hanteren en voeden.

DR-processen zijn in staat om economisch te opereren bij veel lagere uitvoerpeilen dan een BF, typisch minder dan 0,6 miljoen ton per jaar. Ze vereisen weinig ondersteunende infrastructuur, en zijn veel minder kapitaalintensief dan de BF. Sommige van deze DR-processen gebruiken aardgas als voedstof voor de productie van reducerende gassen. De beschikbaarheid van aardgas is niet wijdverspreid over de wereld. Kolengebaseerde DR-processen zijn voornamelijk rotatieve oven-gebaseerde processen en zijn populair in slechts een paar landen om diverse technische en economische redenen.

DR-processen lijden ook eronder dat ze een intermediair product produceren dat in directe concurrentie is met schroot, aangezien het smelting en raffinage nodig heeft, vaak in een inductieoven of lichtsboogoven. De hoge kosten van elektriciteit maken elektrisch smelten minder aantrekkelijk. Ook in gedempte omstandigheden leidt de daling van de schrootprijzen tot verlaging van de prijs van DRI. Dit heeft geresulteerd in lagere populariteit van DR-processen in de meeste landen over de wereld.

De lagere populariteit van DR-processen bood prikkels tot ontwikkeling van SR ijzerproductieprocesroutes. Het resultaat was een concentratie van ontwikkelingsinspanningen op processen die met het BF-proces kunnen concurreren, maar minder kwetsbaar zijn voor de problemen waarmee het geconfronteerd was.

Doelstellingen voor ontwikkeling van SR ijzerproductieproces

De doelstellingen voor de ontwikkeling van SR ijzerproductieproces waren als volgt:

• Verminderde kosten – Aangezien de BF een thermisch en chemisch efficiënt proces is, is er zeer weinig ruimte voor een concurrentproces om de kosten aan grondstoffen en energie te verlagen. Maar er zijn kansen om de hoge kosten verbonden aan BF-ijzerproductie te vermijden door kapitaalintensieve geassocieerde installaties en productie-eenheden te vermijden. De duidelijke doelstelling voor SR-ijzerproductieprocessen was dus het direct gebruiken van niet-cokerende kolen als procesbrandstof en reductant om de vereiste voor een cokesproductie-eenheid te vermijden. De mogelijkheid om ijzerertsijzer te gebruiken was een andere doelstelling die de kans bood om de kosten van agglomeratie-eenheden zoals sinter-/pelletiseringsinstallaties te besparen. Het gebruik van bulk O₂, wat wijd beschikbaar is, bood een methode om hoge proces temperaturen te bereiken zonder de noodzaak voor warme blast ovens, en aangezien O₂ normaal beschikbaar is bij hoge druk, is er geen vereiste voor grote luchtblazers.
• Kleinschalige bediening – De tweede doelstelling voor de ontwikkeling van SR-ijzerproductieproces is om een economische grootte van het proces te hebben. Als de afhankelijkheid van SR-ijzerproductieproces van de geassocieerde eenheden vermeden kan worden, dan kan de algehele investeringskost consequent worden verlaagd, wat het mogelijk maakt om zo'n proces economisch te bedienen bij een veel kleinere capaciteit (zeg rond 0,5 miljoen ton per jaar). Kleine capaciteit SR-processen kunnen ook de kans bieden voor een minder complexe installatie die aanzienlijk kortere bouwtijd nodig heeft voor ingebruikname en die veel eenvoudiger te bedienen is. Ook kunnen dergelijke SR-ijzerproductietechnologieën aantrekkelijk worden in die landen waar er moeilijkheden zijn in het regelen van grote schaal financiering en waar er problemen zijn ten aanzien van de beschikbaarheid van metallurgische kolen.
• Verhoogde flexibiliteit – SR-ijzerproductieproces met lage kapitaalkosten en met gebruik van niet-cokerende kolen kan hogere flexibiliteit tijdens bediening hebben. Een kleine en redelijk zelfstandige processeenheid van SR-proces kan ook logistiek en managerieel flexibeler zijn dan een groot geïntegreerd complex (bestaande uit cokes, sinteren en BF-processen) waarin veranderingen of productievertragingen in één gebied effecten hebben op alle andere gebieden. Flexibiliteit in brandstofbronnen is voordelig, en een proces dat een breed scala aan kolen van diverse leveranciers kan gebruiken, biedt additionele flexibiliteit.
• Vermogen om te integreren met beschikbare technologieën in andere gebieden – Dit is een andere doelstelling voor de ontwikkeling van een SR-ijzerproductieproces. Het proces moet ijzer produceren dat gebruikt kan worden door de bestaande staalproductieprocessen. Verder mag het SR-proces niet interfereren met de al draaiende ijzerproductieproces binnen de installatie. In deze context is het vereiste product vergelijkbaar met BF-warm metaal ten aanzien van temperatuur en chemische samenstelling.
• Superioriteit ten aanzien van milieueffect – Aangezien er een groeiende bewustzijn is van het milieueffect over de wereld, heeft het proces met lagere impact op het milieu hogere acceptabiliteit in de industrie. Daarom is de doelstelling van de ontwikkeling van het SR-proces om lagere emissies en afvalafvoeren te hebben vergeleken met het BF-proces van ijzerproductie.

Procesconcept

Voor het SR-ijzerproductieproces om het BF-proces te complementeren en/of te concurreren, wordt een nieuwe generatie SR-processen ontwikkeld. Deze processen zijn gebaseerd op niet-cokerende kolen als hoofdbrandstof en reductant en mikken op een vloeibaar ijzerproduct. Verschillende van deze processen stellen voor om tonnage O₂ als oxidant te gebruiken om de proceswarmtebehoeftes te voldoen door verbranding van de kolenbrandstof. Enkele voorzien grootschalig gebruik van elektrische verbranding als bron van proceswarmte.

Smelting-reductie van ijzererts om een vloeibaar ijzerproduct te geven in processen anders dan de BF is lang erkend als een technisch haalbare en aantrekkelijke procesroute en een aantal procesconcepten zijn voorgesteld. Veel van deze procesconcepten hebben nooit commerciële toepassing gevonden en lijken nu onwaarschijnlijk te worden ontwikkeld.

Om te weten hoe de SR-ijzerproductieprocessen zijn geëvolueerd tot het huidige ontwikkelingsniveau, is het nodig om de startposities te begrijpen vanuit welke de concepten van het SR-ijzerproductieproces zijn ontwikkeld.

• Basic Oxygen Steelmaking (BOS) gebaseerde procesconcepten – Tijdens de late jaren '70 en vroege jaren '80 was er aanzienlijk belangstelling in methoden om de kosten van de BOS-route van productie te verlagen door verbetering van de schrotsmeltcapaciteit van het proces. Dit werd gestimuleerd door het lage prijsniveau van schroot op dat moment. Methoden om brandstof (meestal kolen) toe te voegen aan de converter en vervolgens warmte vrij te maken om additioneel schroot te smelten door extra O₂ te blazen, werden ontwikkeld, maar de energieherwinning in het vat tended te zijn relatief inefficiënt en een significant deel van de brandstofenergie ging verloren in de ovenafgassen. Het werd snel gerealiseerd dat deze gassen zeer geschikt waren voor gebruik als reducerende gassen in directe reductie, wat een goed begrepen technologie was. Toen werd het duidelijk dat het geproduceerde gereduceerde ijzer aan de converter kan worden gevoerd als het metallische voedsel voor het handhaven van een zelfvoorzienend smelting-en reductieproces. Initieel werd de voeding van warm DRI van de reductie-eenheid naar de staalproductiereactor gezien als een moeilijk ingenieursvraagstuk, en processen werden voorgesteld waarin DRI werd gekoeld voor afvoer uit de reductie-eenheid. Echter, het is nu geaccepteerd dat de verbeterde energie-efficiëntie verkregen door warme overdracht van DRI de ingenieursproblemen compenseert, en de huidige procesconcepten zijn gebaseerd op warme overdracht. Hoewel er proces-specifieke kenmerken zijn van de diverse BOS-gebaseerde processen, die verschillen in ingenieurs- en procesnadruk weerspiegelen van de ontwikkelaars, zijn de basisconcepten en thermochemische ontwerpen van de processen praktisch identiek.
• Directe reductie gebaseerde procesconcepten – Aangezien aardgas-gebaseerde DR-reductieproces progressief minder aantrekkelijk werd in de meeste locaties vanwege de beschikbaarheid en hoge prijzen van aardgas, werden inspanningen gericht op het gebruik van niet-cokerende kolen als bron van reductiegas voor de bediening van DR-installaties. Het DR-proces gekoppeld met kolenvergasung werd technisch haalbaar geacht maar onrendabel vanwege de hoge kapitaalkosten van kolenvergasung. Echter, dit concept werd voortgezet, en een melter-gasifier van een innovatief ontwerp werd voorgesteld dat gekoppeld was aan een reductieschacht van een redelijk conventioneel type. De melter-gasifier heeft een fluidized bed, gevoed met kolen en DRI uit de reductieschacht, met O₂-lanzen ondergedompeld in het fluidized bed. Kolen die het bed binnenkomen worden ontvluchtigd en de overgebleven char vormt het hoofdbestanddeel van het fluidized bed, en de brandstof voor smelting van de DRI.
• Procesconcepten gebaseerd op de BF-hearth – Verschillende procesontwerpen werden voorgesteld waarin smelting en vergasung plaatsvinden in een cokesbed, op veel dezelfde manier als de eind-smeltingsfase in een BF. In deze ontwerpen worden O₂ en kolen geïnjecteerd in een reactor gevuld met cokes die ook met DRI wordt gevoed. Het gesmolten ijzer en slags percoleren door de cokes om te verzamelen in de bodem van de reactor, en de warme gassen verlaten de smeltingszone door het cokesbed. De cokes is aanwezig om een open bed te geven waarin smelting plaatsvindt en waaruit gas kan ontsnappen, maar de hoofdb brandstof is niet-cokerende kolen die met O₂ verbrand. In dit procesconcept is de doelstelling om cokesverbruik te minimaliseren. In dit procesconcept kan DRI ook in de basis van de reactor geïnjecteerd worden samen met kolen en O₂ of alternatief vanaf de bovenkant van de reactiezone met de cokes geïntroduceerd worden die nodig zijn om de cokes te compenseren die in de reactor worden verbruikt. Een verdere ontwikkeling van het concept is in de richting van het maken van de reductiefase in het bovenste deel van de smelting-reactor in plaats van een afzonderlijke processeenheid, wat een continu tegenstroom oxy/kolen smelting-reductieproces geeft. Zulke processen zochten de zeer hoge niveaus van thermische en chemische efficiëntie te benaderen, waarvan de BF capabel is.
• Procesconcepten met invoer van elektrische energie – Deze concepten zijn de basis geweest voor verschillende processen. Deze concepten gebruiken elektriciteit als warmtebron en kolen of andere koolwaterstoffen slechts als reducerende middelen. De basisveronderstelling in deze concepten is dat met de tijd kernenergieopwekking overvloedige elektrische energie zal leveren bij zeer lage kosten, en dat fossiele brandstoffen progressief duurder zullen worden naarmate bronnen uitgeput raken. Normaal gebruiken deze concepten elektrische verbranding voor reactorontwerpen die in andere opzichten lijken op die gebruikt in de diverse oxy/kolen processen. Deze concepten erkennen dat de thermochemische beperkingen opgelegd door het koolstof/waterstof/zuurstof/ijzer chemische systeem gelden of de warmtebron nu verbranding of elektriciteit is.
• Procesconcepten die elektrische smeltingovens gebruiken met fossiele brandstof als primaire energie – Er zijn verschillende processen die elektrische ovens gebruiken voor de smelting en eindreductie, en het gebruik van fossiele brandstoffen, meestal niet-cokerende kolen, als de primaire energiebron. Onder deze concepten worden de brandstoffen meestal in de reductiefase geïntroduceerd en de afgassen van de reductie, samen met andere afvalwarmte die ontstaat, worden gebruikt om de elektrische energie op te wekken die in de smeltingsoperatie wordt gebruikt. Dit type ontwerp stelt een mate van ontkoppeling van de reductie- en smeltingsoperaties toe, die niet nauw hoeven te matchen, aangezien het proces altijd in balans kan worden gebracht door import of export van elektriciteit van of naar het distributienet. In het algemeen overdragen deze processen gedeeltelijk gereduceerd materiaal plus wat brandstof (char) van de reductie-eenheid naar de melter die ook de eindreductie uitvoert.

Op basis van bovenstaande doelstellingen en concepten werd ontwikkelingswerk uitgevoerd voor verschillende processen. Enkele van deze processen zijn BSC, CIG, Hoogovens, Kobe, Krupp, Korf, BSC Oxy/Coal BF, Kawasaki, Pirogas, Plasmasmelt, Sumitomo, DSS, Combismelt, Elred, en Inred etc. Enkele van deze processen overleefden niet na initiële werkzaamheden op laboratoriumschaal. Somigen bereikten de proefinstallatiefase en werden vervolgens verlaten. Enkele van deze ontwikkelingsinspanningen werden samengevoegd vanwege grootschalige 'fusie en overname' activiteiten die plaatsvonden tijdens de periode en het ontwikkelingswerk werd voortgezet met nieuwe namen voor het proces. Echter, de kennis verkregen tijdens deze ontwikkelingswerkzaamheden hielp bij de verdere ontwikkeling van de SR-processen voor ijzerproductie.

In de laatste jaren zijn er ongeveer twintig SR-processen in ontwikkeling over de hele wereld. Het basisprincipe van een SR-proces is om de voorgereduceerde ijzererts/sinter/pellets te smelten met niet-cokerende kolen en O₂ of warme blast in een reactor. Het doel van alle SR-processen is om de minste hoeveelheid niet-cokerende kolen en O₂ te consumeren om het proces brandstof-efficiënt te maken.

De SR-processen voor ijzerproductie kunnen breed worden verdeeld in twee categorieën: (i) processen die kolen en elektriciteit gebruiken, en (ii) processen die O₂ en niet-cokerende kolen gebruiken.

Processen die kolen en elektriciteit gebruiken

Deze SR-processen gebruiken elektriciteit als energiebron en niet-cokerende kolen als reductant. Gebaseerd op het aantal betrokken stadia, kunnen deze processen hoofdzakelijk in twee typen worden verdeeld: (i) eentonig proces, en (ii) tweefasenproces.

In het eentonige proces wordt het reactorvat gevoed met koude ijzererts zonder enige voorreductie en niet-cokerende kolen worden als reductant gebruikt. In dit proces vinden zowel reductie als smelting plaats in de elektrische smelter. De afgassen van de smelter worden gebruikt voor interne opwekking van elektriciteit. Het proces biedt grotere flexibiliteit vergeleken met elk ander oxy-kolenproces.

In het geval van tweefasenproces, wordt de DRI geproduceerd in een reductie-eenheid gesmolten in de elektrische smelter. De afgassen van de reductie-eenheid worden gebruikt voor interne opwekking van elektriciteit. Het proces biedt grotere flexibiliteit vergeleken met andere oxy-kolenprocessen.

De concepten van eentonige en tweefasenprocessen die kolen en elektriciteit gebruiken, is weergegeven in Fig. 1.

Fig. 1 Concepten van eentonige en tweefasenprocessen die kolen en elektriciteit gebruiken

Processen die zuurstof en kolen gebruiken

Deze SR-processen gebruiken oxy-kolenverbranding als energiebron alsook voor het reductiedoeleinde. Gebaseerd op het aantal betrokken stadia (volgens hun thermochemische ontwerp), kunnen deze processen in drie typen worden verdeeld: (i) eentonig proces, (ii) tweefasenproces, en (iii) driefasenproces.

Het eentonige proces is het eenvoudigste van alle ijzerbadprocessen en vertegenwoordigt theoretisch de ideale ontwerpen waar warm metaal geproduceerd wordt in een enkele reactor waarin zowel reductie als smelting plaatsvindt. In dit proces worden alle metallurgische reacties uitgevoerd in een enkele reactor waar ijzererts, kolen, en O₂ worden gevoerd en de gassen die uit het vloeibare bad ontwikkelen, worden post-verbrand tot een zeer hoge graad (rond 75%) en het grootste deel van de warmte wordt terug overgedragen aan het vloeibare bad. De reactor wordt gevoed met natte kolen en natte ijzererts zonder enige voorreductie en dus heeft het proces een hoog energievereiste. De totale energie wordt geleverd door de verbranding van kolen met O₂. De vereisten van O₂ en kolen zijn hoog vanwege de beperkte mogelijkheden voor het benutten van het reductiegas. Dit SR-proces is doorgaans inefficiënt en economisch onaantrekkelijk, tenzij adequate credits worden gegeven voor de grote hoeveelheid hoge waarde (hoge-temperatuur en hoge-reductiepotentieel) afgassen. Adequate controle van het schuimende slags met oxidatief potentieel en hoge schuimeigenschappen en de refractaire erosie zijn de twee andere problemen geassocieerd met dit proces. De voordelen omvatten lage kapitaalkosten, gebruik van onvoorbereide ijzererts en niet-cokerende kolen, en het vermogen om laagwaardige erts en kolen te accepteren. Romelt en Ausmelt processen zijn voorbeelden voor dit SR-proces. Het concept van eentonig SR-proces dat O₂ en kolen gebruikt zonder en met post-verbranding is weergegeven in Fig. 2.

Fig. 2 Concept van eentonig SR-proces dat O₂ en kolen gebruikt zonder en met post-verbranding

In het tweefasenproces worden twee afzonderlijke reactoren voor voorreductie en smelting-reductie gebruikt. De afgassen van de smeltingsfase worden gebruikt voor voorreductie wat op zijn beurt de energievereiste voor eindreductie en smelting vermindert. Afhankelijk van de graad van voorreductie en post-verbranding, kunnen deze processen verder in twee groepen worden verdeeld. In de eerste groep zitten die processen die een hoge graad van voorreductie en een zeer lage graad van post-verbranding hebben. Dit noodzaakt een nauwe controle van het smeltingsproces waarbij de samenstelling en de hoeveelheid van de gegenereerde afgassen net voldoende zijn om een hoog gemetalliseerde DRI te produceren. Het Corex-proces behoort tot deze categorie. In de tweede groep zitten die processen die een lage graad van voorreductie en een hoge graad van post-verbranding hebben. De warme voorgereduceerde ijzeroxiden worden doorgaans in de smelting-reactor geladen samen met niet-cokerende kolen en O₂/voorverwarmde lucht. De gassen die uit het vloeibare bad ontwikkelen, worden post-verbrand door O₂/voorverwarmde lucht binnenin de smelter. De warmte van de post-verbranding wordt efficiënt overgedragen van de gasfase naar het vloeibare bad. Processen zoals HIsmelt, DIOS, AISI-DOE, etc., behoren tot deze groep. De efficiëntie van het tweefasenproces kan worden verbeterd door de gasreactiezone van de smeltingszone te scheiden. Warmteverlies treedt op omdat de melter-afgassen moeten worden gekoeld van 1600 °C tot 800 °C voordat ze voor reductie kunnen worden gebruikt. Echter, als koolstof aanwezig is in de gasreactiezone, kan het helpen de temperatuur van het afgas te verlagen vanwege de endothermische reacties C + CO₂ = 2CO, en C + H₂O = CO + H₂. Het concept van tweefasen SR-proces dat O₂ en kolen gebruikt zonder en met post-verbranding is weergegeven in Fig. 3.

Fig. 3 Concept van tweefasen SR-proces dat O₂ en kolen gebruikt zonder en met post-verbranding

In het driefasenproces wordt een afzonderlijke vergaser gekoppeld met de smelting-eenheid en de voorreductie-eenheid om kolen te vergasen tot CO, H₂, CH₄, etc. Dit proces heeft een additionele stap van vergasung/gasreforming tussen smelting-reactor en voorreductie-reactor. De aanwezigheid van koolstof in de vergasingszone helpt de temperatuur van de melter-afgassen te verlagen zonder energieverlies. Het concept van driefasen SR-proces dat O₂ en kolen gebruikt is weergegeven in Fig. 4.

Fig. 4 Concept van driefasen SR-proces dat O₂ en kolen gebruikt

Voordelen van SR-proces

SR-proces heeft veel voordelen ten aanzien van grondstoffen, energiekosten, kapitaalkosten, schaalvoordelen, en milieuvriendelijkheid. Deze voordelen omvatten het volgende:

• Lagere investeringskosten vanwege lagere economische schaal van bediening vergeleken met BF.
• Lagere bedrijfskosten voornamelijk vanwege het gebruik van niet-cokerende kolen.
• Hoge smeltingsintensiteit met hoge productiviteit vanwege snellere reactiekinetica en verhoogde transport snelheid door convectie. De specifieke smeltcapaciteit is zeer hoog, tenminste tweemaal de specifieke smeltcapaciteit in een BF. Het direct gebruik van ijzerertsijzer en kolenfijnen is mogelijk.
• Er is geen vereiste van dure cokerende kolen.
• Het proces draagt bij aan de eliminatie van sinteren/pelletiseren en cokesproductie. Vanwege deze eliminatie is er afname in personeelsbehoefte en reductie in de operationele kosten.
• Het proces is milieuvriendelijk vanwege lagere emissies.
• Het proces handhaaft de kwaliteit van warm metaal wat hetzelfde is als verkregen in een BF.
• Verbeterde controle over procesparameters is mogelijk.
• Flexibiliteit is beschikbaar in selectie van thermochemisch ontwerp.
• Reductieproces is sneller dan een BF.
• Het is mogelijk om terug te winnen van bestaande voorraden, in-plant stoffen, slib en andere revertanten voor zover mogelijk.
• Het proces geeft verbeterde energie-economie door gebruik van afgassen voor elektriciteitsopwekking. Het SR-proces levert rijke afgassen op, die gebruikt kunnen worden voor de opwekking van elektriciteit.

Beperkingen van het SR-proces

Beperkingen van het SR-proces omvatten het volgende:

• Het proces verbruikt grote hoeveelheden O₂, de generatie waarvan hoge hoeveelheden stroom nodig heeft (rond 0,6 kWh per Nm³ O₂).
• Het proces genereert grote hoeveelheden hoge calorische waarde (rond 2000 kcal/Nm³) exportgas en de economische haalbaarheid van het proces hangt af van het efficiënte benutten ervan.
• De maximale modulegrootte van een SR-processeenheid is beperkt en is misschien niet de beste alternatief als grote ijzerproductiecapaciteiten in de installatie vereist zijn.
• Voorreductie van ijzererts is een noodzaak voor het proces.
• Het proces heeft hoog efficiënte post-verbranding nodig om aan de energievereiste van het smeltingsproces te voldoen.