Vom Erz zum Roheisen
Eisen kommt in der Natur fast nur als Eisenoxid im Erz vor. Im Hochofen wird es in großem Maßstab reduziert.
- Eisenerz:Eisenoxid, vermischt mit Gestein.
- Koks:fast reiner Kohlenstoff — Brennstoff und Reduktionsmittel zugleich.
- Zuschläge:Kalk bindet das Gestein zu Schlacke.
- Gegenstrom:Feststoffe sinken nach unten, heiße Gase steigen nach oben.
Baue den Hochofen zusammen: Wähle unten einen Baustein und klicke dann das passende Feld am Ofen an (mit Tab und Enter geht es genauso). Sind alle sechs richtig, geht der Ofen in Betrieb.
Halte fest: Im Hochofen sinken Erz und Koks nach unten, heiße Gase steigen nach oben. Unten fließen Roheisen und Schlacke ab.
Reaktionen im Hochofen
Das eigentliche Reduktionsmittel ist ein Gas, das erst im Ofen aus dem Koks entsteht.
Kohlenstoff + Sauerstoff → Kohlenstoffdioxid
Kohlenstoffdioxid + Kohlenstoff → Kohlenstoffmonooxid
Eisenoxid + Kohlenstoffmonooxid → Eisen + Kohlenstoffdioxid
- Roheisen:enthält etwa 4 % Kohlenstoff, ist spröde und nicht schmiedbar.
- Stahl:Beim Frischen wird Sauerstoff aufgeblasen; der Kohlenstoff verbrennt fast vollständig.
- Schlacke:wird zu Straßenbaumaterial und Zement verarbeitet.
Hochofen: Eisenoxid wird durch Kohlenstoffmonooxid zu Eisen reduziert. Das Kohlenstoffmonooxid entsteht aus Koks.
Allgemeine Hinweise
Nicht der Koks allein
Das meiste Eisenoxid reagiert mit dem Gas Kohlenstoffmonooxid, nicht direkt mit festem Koks.
Dichte erklärt die Abstiche
Schlacke hat eine kleinere Dichte als Eisen und schwimmt oben — deshalb liegt der Schlackenabstich höher.
Roheisen ist kein Stahl
Roheisen bricht bei Schlägen. Erst nach dem Entfernen des Kohlenstoffs wird es zu zähem Stahl.