Was passiert beim hochofenprozess?

Gefragt von: Robert Fritz-Kirchner  |  Letzte Aktualisierung: 2. Mai 2021
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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 der Hochofenprozess?

Der Hochofen arbeitet mit 1900 Grad, um aus dem Eisenerz das Eisen herauszuschmelzen. Um diese Temperatur zu erreichen, wird Koks (und nicht Kohle) als Brennstoff eingesetzt und das Feuer im Ofeninneren mit 1200 bis 1300 Grad heißer Luft angefacht. ... Im unteren Bereich des Ofens herrscht die höchste Temperatur.

Welche chemischen Vorgänge laufen in einem Hochofen ab?

Am Fuß des Hochofens oxidiert das aus Koks und Luftsauerstoff gebildete Kohlenstoffmonoxid zu Kohlenstoffdioxid, der dazu notwendige Sauerstoff wird dem Eisenoxid entzogen, das dadurch zu Eisen reduziert wird.

Was passiert in der reduktionszone Hochofen?

Die Reduktionszone (800°C) ist der Bereich für die indirekte Reduktion. Hier bildet sich Eisen in fester Form (Eisenschwamm). In der Kohlungszone (1200°C) nimmt das Eisen Kohlenstoff in sich auf (Aufkohlung). ... In der Verbrennungszone (1800°C) verbrennt der Koks im Gebläsewind, wobei sich Kohlenmonoxid (CO) bildet.

Welche Funktionen hat der Koks beim Hochofenprozess?

Der schichtweise mit aufgegebene Koks dient als Energieträger und Reduktionsmittel und der über mehrere Düsen eingeblasene Heißwind liefert den für die Verbrennung des Kokses nötigen Sauerstoff.

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Welche Temperaturen werden in den verschiedenen Zonen des Hochofens erreicht?

400 bis 1600 °C, der sogenannten Reduktionszone. Diese lässt sich unterteilen in die „indirekte Reduktionszone“ bei ca. 400 bis 900 °C und die „direkte Reduktionszone“ bei ca. 900 bis 1600 °C.

Für was verwendet man Schlacke?

Hochofenstückschlacke wird im Straßenbau als Schotter bzw. als Splitt verwendet. Doch auch für die Verfüllung alter Bergwerksstollen wird Schlacke, in Form von Schotter, gebraucht. Als Hüttenwolle wird Schlacke als Isoliermaterial verwendet.

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.

Wann wurde der Hochofen erfunden?

Ab dem 13. Jahrhundert wurde vereinzelt bereits flüssiges Roheisen erzeugt und in Schmiedeeisen umgewandelt. 1735 wurde der erste mit Koks beheizte Hochofen erbaut.

Wie ist der Hochofen aufgebaut?

Der Aufbau eines Hochofens:

Der Gicht (der obere Teil des Ofens mit der Öffnung und ihrem Verschluss) Dem Schacht (der schmale, hohe Teil des Ofens) Dem Kohlensack (der breiteste Teil des Ofens) Der Rast (der untere konische Teil des Ofens, der auf dem Gerüst ruht)

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.

Wie heißen die Zonen im Hochofen?

Hochofenprozess
  • 1 Verbrennungsvorgang.
  • 2 Boudouard-Gleichgewicht.
  • 3 Trocknungszone.
  • 4 Indirekte Reduktionszone.
  • 5 Direkte Reduktionszone.
  • 6 Aufkohlungszone.
  • 7 Schmelzzone.
  • 8 Abstichzone.

Wie wird reines Eisen gewonnen?

Im Hochofen wird bei Temperaturen bis 2000° C aus Eisenerz mit Koks und Kalk Eisen gewonnen. Der Koks entzieht dem Erz den Sauerstoff. Aus dem Eisenerz entsteht dabei Roheisen. Der beigemengte Kalk befreit das Roheisen von stö renden Verunreinigungen.

Wie gewinnt man Eisen?

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.

Wie entsteht gichtgas?

Die notwendige Sauerstoffzufuhr erfolgt über das Einblasen vorgeheizter Luft, sodass im Hochofen ein kontinuierlicher Verbrennungsprozess in Gang gehalten wird. Die eingeblasene Luft tritt am oberen Schachtende des Hochofens an der Beschickungsöffnung – Gicht genannt – als sogenanntes Gichtgas wieder aus.

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.

Was ist ein Verhüttungsprozess?

Eisen ist heute das wohl am bedeutendste Gebrauchsmetall. Eigentlich könnte man dank der Thermitreaktion schnell und effizient Roheisen erzeugen, doch bei dieser Reaktion enstehen Temperaturen von ca. 2400°C.

Was macht der winderhitzer?

Das Gichtgas wird im Verbrennungsraum mit Erdgas angereichert und nachverbrannt, das dabei anfallende heiße Abgas über die Speichersteine geleitet und abgeführt. Dabei werden die Steine erhitzt und geben, wenn der Winderhitzer auf Frischluftzufuhr umgestellt wird, diese Wärme wieder ab.

Was entweicht oben aus dem Hochofen?

Die gasförmigen Produkte des Hochofenprozesses werden Gichtgas genannt und entweichen über die Gicht am oberen Ende des Hochofens. Es handelt sich um ein Stoffgemisch aus Stickstoff, Kohlenstoffdioxid, Kohlenstoffmonooxid und Wasserstoff.