Was ist ein hochofenprozess?

Gefragt von: Reimund Klein B.A.  |  Letzte Aktualisierung: 3. März 2021
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Ein Hochofen ist eine großtechnische Anlage, mit der aus aufbereiteten Eisenerzen in einem kontinuierlichen Reduktions- und Schmelzprozess flüssiges Roheisen erzeugt wird.

Warum hat der Hochofen seine Form?

Die Form des Hochofens entstand nicht zufällig: Sie hängt mit den Notwendigkeiten des Produktionsprozesses zusammen. Die Einsatzstoffe wie Erz, Koks, Kalk und andere Zuschläge können sich im zunehmenden Querschnitt leicht nach unten verteilen. ... Befüllt wird der Hochofen von oben durch die so genannte Gicht.

Was ist Eisenerz einfach erklärt?

Eisenerze sind Gemenge aus natürlich vorkommenden chemischen Verbindungen des Eisens und nicht- oder kaum eisenhaltigem Gestein. Die natürlichen Eisenverbindungen werden als Eisenerzminerale bezeichnet und das übrige Gestein wird Gangart oder auch taubes Gestein genannt.

Wer hat den Hochofen erfunden?

Erst dem Königlichen Hüttenwerk Gleiwitz gelang im November 1796 der Bau eines funktionsfähigen, mit Koks betriebenen Hochofens. Mithilfe des Kokses ließ sich die erzeugte Roheisenmenge bis auf zwei Tonnen täglich steigern, bei einem Verbrauch von dreieinhalb Tonnen Koks pro Tonne Roheisen.

Wie funktioniert der Hochofenprozess?

Der Hochofen arbeitet mit 1900 Grad, um aus dem Eisenerz das Eisen herauszuschmelzen. Der Hochofen wird von oben beschickt, so daß sich abwechselnd Schichten aus Koks und Eisenerz bilden. ... Im unteren Bereich des Ofens herrscht die höchste Temperatur.

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Welche chemischen Vorgänge laufen in einem Hochofen ab?

Ein Hochofen ist eine zumeist großtechnische Anlage in Schachtofenbauweise, in der Eisen durch Reduktion von Eisenoxid gewonnen wird. Neben oxidischen Eisenerzen werden hierzu Koks und Zuschlagstoffe wie Quarzsand und gebrannter Kalk zur Reaktion gebracht (Redoxreaktion).

Wie funktioniert ein rennofen?

Ein Rennofen war eine Vorrichtung zum Gewinnen von Eisen aus Eisenerz. ... Die Rennöfen wurden mit Holzkohle, Holz oder Torf warmgeheizt und dann für die Verhüttung von oben wechselschichtig mit Brennstoff, meist Nadelholzkohle, und fein zerkleinertem Erz von möglichst hohem Eisengehalt befüllt.

Welche zwei Arten von Roheisen liefert der Hochofen?

Weißes Roheisen: manganreich; in Stahlkokillen rasch abgekühlt; flüssig auf THOMAS-Stahl weiterverarbeitet; Kohlenstoff als Zementit, Fe3C; für Stahl- und Temperguss. Graues Roheisen: siliziumreich; in Masselbetten aus Sand langsam abgekühlt; Kohlenstoff als Graphit; für Gusseisen.

Wann wurde der erste Hochofen gebaut?

1735 wurde der erste mit Koks beheizte Hochofen erbaut. Ab 1864 wurde Stahl im Siemens-Martin-Ofen erzeugt. Seit 1950 wird die direkte Eisenreduktion industriell genutzt. Die Grundstoffe zur Herstellung von Roheisen sind Eisenerz und Koks.

Wie ist der Hochofen aufgebaut?

Im Hochofen wird aus den oxidischen Eisenerzen Roheisen gewonnen. Der Hochofen wird von oben mit Eisenerz, Koks und Zuschlägen (u.a. Kalkstein) so beschickt, dass sich im Hochofen Schichten von Koks und Eisenerz abwechseln. ... Unten wird heiße Luft eingeblasen.

Woher bekommt man Eisenerz?

Das Eisenerz versteckt sich in den großen Steinen, die auf der gesamten Insel verteilt sind. Auf der eigenen Insel findet man sechs von ihnen. Im Inneren der Steine befindet sich das kostbare Material, man muss also mit Hilfsmitteln den Felsen abbauen, um daran zu gelangen.

Wie entstehen Eisenerze?

Erzlagerstätten sind häufig magmatischen Ursprungs. In geologisch aktiven Gebieten dringt Magma mit einem hohen Anteil an wertvollen Metallen in die Erdkruste ein. Bei der Abkühlung des Magmas kommt es zur Auskristallisation der Minerale und zur Entstehung von Erzlagerstätten.

Was macht man mit Eisenerz?

Heute ist Eisen das wichtigste Gebrauchsmetall. Roheisen wird im Hochofen durch die Reduktion von Eisenerzen gewonnen und für die Herstellung von Stahl und Gießereieisen (Gusseisen) verwendet.

Was ist die Aufgabe der vorwärmzone?

In der Vorwärmzone (400°C) geben die Erze ihr chemisch gebundenes Wasser ab. Die vorhandene Feuchtigkeit wurde schon vorher verdampft. Die Reduktionszone (800°C) ist der Bereich für die indirekte Reduktion. Hier bildet sich Eisen in fester Form (Eisenschwamm).

Warum ist der Hochofen Tag und Nacht in Betrieb?

Und ein Hochofen ist deshalb rund um die Uhr an, weil das Abkühlen und das erneute Aufheizen einfach sehr lange dauern. Energieverbrauch. Es ist kostengünstiger ihn anzulassen als ihn auskühlen zu lassen und aufzuheizen.

Welche Erzeugnisse liefert der Hochofen?

Koks und Kohle dienen auch als Reduktionsmittel. Als Produkte liefert der Hochofen flüssiges Roheisen (Fe Gehalt 93 %, C – Gehalt 4 - 4,7 %, weiters geringe Mengen an Silizium (Si), Mangan (Mn), Phosphor (P), Schwefel (S)), Schla- cke, Gichtgas und Gichtstaub.

Warum gibt es im Hochofen 2 Glocken?

Zwei Gichtglocken verschließen die Öffnung der Gicht. Die beiden Gichtglocken bilden eine Gasschleuse. Die Glocken werden abwechselnd gesenkt und gehoben. So kann keine kalte Luft in den Ofen dringen und kein Gas aus dem Ofen entweichen.

Wie entsteht gichtgas?

Das Gichtgas enthält beim Austritt aus dem Hochofen im Mittel 20 bis 25 Prozent Kohlenstoffdioxid (CO2) und 20 bis 30 Prozent Kohlenstoffmonoxid (CO), das brennbar ist und unter Zufuhr von Luftsauerstoff zu Kohlenstoffdioxid verbrannt werden kann.

Welche Stoffe werden für die roheisenerzeugung benötigt?

Der Gewinnungsprozess erfolgt durch "Reduktion", durch den Entzug von Sauerstoff, im Hochofen.
...
Die erforderlichen Ausgangsstoffe lassen sich in folgende Gruppen zusammenfassen:
  • Eisenträger (Eisenerze, Schrott)
  • Brennstoffe und Reduktionsmittel (Koks, Kohle, Öl, Gas)
  • Zuschläge (Kalk, Legierungsmittel)

Welche Arten von Roheisen gibt es?

Man unterscheidet beim Gusseisen drei Sorten: Zum einen gibt es den Grauguss , wobei (wie beim grauen Roheisen) ein großer Teil des Kohlenstoffs als Grafit abgeschieden ist. Im weißen Gusseisen, auch Hartguss genannt, ist der Kohlenstoff, wie bei dem weißen Roheisen, als Eisencarbid im Eisen gebunden.

Welche Eigenschaften hat das Roheisen?

Das Roheisen hat einen sehr hohen Kohlenstoffgehalt von ca. 4-5 %, bis 3 % Silicium und bis 6 % Mangan, ferner geringe Mengen von Schwefel und Phosphor. Dadurch wird es in kaltem Zustand sehr spröde und ist daher weder schmiedbar (walzbar), noch schweißbar.

Wann spricht man von Roheisen?

Roheisen besteht aus Eisen mit einem Kohlenstoffgehalt von mindestens 1,7–4 %. Daneben kann es noch Silicium und Mangan, ferner geringe Mengen von Schwefel und Phosphor enthalten. Diese Begleitelemente machen Roheisen in kaltem Zustand sehr spröde, es ist daher weder schmiedbar (walzbar) noch schweißbar.