Metallurgie in Duisburg-Nord

Roheisenprozess.
Das Eisen wird durch chemische Reduktion des Eisenoxids der Eisenerze mit Kohlenstoff im Hochofen gewonnen. Der Hochofen ist ein Schachtofen. Koks und Erz werden abwechselnd in Lagen oben in den Ofen hineingeschüttet. Der Einsatz sinkt im Ofenschacht ab und wird dabei durch das aufsteigende Prozessgas getrocknet, aufgeheizt, reduziert und schließlich geschmolzen (Redoxreaktion). Der gesamte Vorgang dauert etwa acht Stunden. Das Prozessgas wird erzeugt, indem unten in den Ofen durch wassergekühlte Kupferdüsen (Blasformen) auf etwa 1200 °C vorgeheizte Luft eingeblasen wird. Der Sauerstoff der Luft verbrennt mit Koks zu Kohlenstoffmonoxid, wodurch das etwa 2000 °C heiße aus Kohlenstoffmonoxid und Stickstoff bestehende Prozessgas erzeugt wird, welches die Eisenoxide reduziert. Der Ofen erzeugt neben dem flüssigen Eisen flüssige Schlacke. Beides wird vermischt mit einer Temperatur von etwa 1450 °C durch ein Stichloch abgezogen, das etwa alle zwei Stunden durch Anbohren geöffnet und jeweils nach etwa einer Stunde durch Verstopfen mit einer keramischen Masse verschlossen wird. Eisen und Schlacke werden außerhalb des Ofens getrennt. Das Eisen wird in Transportpfannen gefüllt und ins Stahlwerk gebracht. Das Eisen ist bei 1450 °C flüssig, da durch den im Eisen gelösten Kohlenstoff eine Schmelzpunktserniedrigung erfolgt.
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Rohstahlprozess.
Das Roheisen enthält noch störende Begleitelemente wie Kohlenstoff, Silicium, Schwefel und Phosphor. Diese Bestandteile werden im Konverter–Stahlwerk entfernt. Aus Roheisen wird Rohstahl. Im Konverter werden die Verunreinigungen durch Aufblasen von Sauerstoff über eine wassergekühlte Lanze oxidiert. Dabei werden bestimmte Mengen Schrott von bis zu 25 % der Gesamtcharge als Kühlmittel zugesetzt da der Oxidationsprozess eine starke Wärmeentwicklung verursacht. Ein Konverter fasst bis zu 400 t Rohstahl. Neben Roheisen und Schrott werden Kalk zur Schlackenbildung und Legierungsmittel eingesetzt. Der Blasprozess dauert ca. 20 Minuten. Neben dem reinen Aufblasen von Sauerstoff wird heute auch das kombinierte Blasen durch den Boden mit Inertgasen zum Spülen oder mit Sauerstoff angewendet.
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