Wie wird die energie für die vorgänge im hochofen bereitgestellt?
Gefragt von: Tamara Kraus | Letzte Aktualisierung: 24. Dezember 2021sternezahl: 4.4/5 (67 sternebewertungen)
Die Temperatur im Hochofen nimmt von oben nach unten zu, weil der unten eingeblasene Luftsauerstoff mit Koks in einer stark exothermen Reaktion zu Kohlenstoffdioxid reagiert. Diese Reaktion liefert die notwendige thermische Energie für den Ablauf des Hochofenprozesses.
Welche Produkte erhält man durch den Hochofenprozess?
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 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.
Was passiert beim Aufkohlen im Hochofen?
Es entsteht dabei die Eisencarbidverbindung Fe3C, die auch Zementit genannt wird. Durch die Aufnahme des Kohlenstoffs wird der Schmelzpunkt des Eisens von 1536 °C bis auf ca. 1200 °C gesenkt (siehe Eisen-Kohlenstoff-Diagramm). ... Durch die Aufkohlung senkt sich die Schmelztemperatur des Eisens!
Warum ist der Hochofenprozess wichtig?
Durch diesen stofflichen Gegenstrom erfolgt eine besonders gute Durchmischung der Ausgangsstoffe. So kommen sie besser in Kontakt und können schneller und vollständiger miteinander reagieren. Im Hochofen erfolgt ein stofflicher Gegenstrom.
Wie wird Stahl hergestellt?!
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Warum muss Luft in den Hochofen gelangen?
Um eine Abkühlung des Hochofengutes durch die eingeblasene Luft zu verringern wird die Luft zuvor auf über 1000 °C aufgeheizt, bevor diese in den Hochofen gelangt. Die eingeblasene Heißluft wird als Heißwind bezeichnet.
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 passiert mit dem gichtgas im Hochofen?
Die Hochofenanlage nutzt das Gichtgas, um Kompressoren für die in den Hochofen eingeblasene Luft, den Wind, anzutreiben und diesen im Winderhitzer aufzuheizen. Einige Hüttenwerke nutzen das entstaubte Gichtgas zur Erzeugung von Prozessdampf zur Stromerzeugung mittels Dampfturbinen.
Wie funktioniert ein Hochofen einfach erklärt?
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.
Was passiert im Hochofen in der reduktionszone?
In dieser Zone, auch als Trocken- und Vorwärmzone bekannt, werden das von oben eingeführte Koks und das Eisenerz von diesem Luftstrom getrocknet und leicht erwärmt. Sinken die Ausgangsstoffe weiter ab, gelangen sie in eine Temperaturzone von ca. 400 bis 1600 °C, der sogenannten Reduktionszone.
Wie gewinnt man aus Erz Metall?
Um Eisen aus dem Erzgestein zu gewinnen, wird das Erzgestein gemahlen, mit Kohle gemischt und erhitzt. Dann läuft eine chemische Reaktion ab, die dem Erz die anderen Elemente entzieht, so dass das reine, elementare Eisen übrig bleibt. Einige Metalle verbinden sich dagegen kaum mit anderen Elementen.
Wie kann man Eisen herstellen?
Im Hochofen wird aus den oxidischen Eisenerzen Roheisen gewonnen. Als Reduktionsmittel dient hauptsächlich Kohlenstoffmonooxid, das durch Verbrennung von Koks im Hochofen selbst erzeugt wird. Das Roheisen wird anschließend zu verschiedenen Stahlsorten weiterverarbeitet. ...
Wie baut man Eisen ab?
Zum erfolgreichen Abbau von Eisenerz ist eine Stein-, Eisen-, Diamant- oder Netherit-Spitzhacke nötig.
In welche Zonen gliedert sich der Hochofen?
Die oberste Zone im Hochofen ist die sogenannte Vorwärmezone bei einer Temperatur von ca. 200°C. ... Die nächste (untere) Zone ist die sogenannte Reduktionszone bei Temperaturen von 400 bis 800°C. Bei diesen Temperaturen liegt das Eisenoxid noch im festen Zustand vor.
Für was wird Gusseisen verwendet?
Anwendungsgebiete für den Werkstoff
Insbesondere Rohre für Wasser- und Gasleitungen werden mit dem Gusswerkstoff hergestellt. Etwa die Hälfte des hergestellten Gusseisens wird in der Fahrzeugindustrie verarbeitet, wie etwa in Kurbelwellen, Nockenwellen, Raumlenker oder Radnaben.
Welche zwei 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.
Wie funktioniert ein Hochofen?
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.
Was macht der Koks im Hochofen?
Koks aus Kohle wird insbesondere als Brennstoff und als Reduktionsmittel bei der Eisenproduktion in Hochöfen eingesetzt. Steinkohle selbst ist dazu nicht geeignet, da bei ihrer Verbrennung zu viel Schwefel, Ruß und Rauch frei werden.
Was passiert in der Schmelzzone im Hochofen?
Die Schmelzzone (1400°C) ist der Bereich der direkten Reduktion. Das kohlenstoffhaltige Roheisen und die sich bildende Schlacke werden schmelzflüssig und tropfen und tropfen gemeinsam nach unten in das Gestell. In der Verbrennungszone (1800°C) verbrennt der Koks im Gebläsewind, wobei sich Kohlenmonoxid (CO) bildet.
Was passiert mit den Gichtgase?
Das geschieht beim Hochofenprozess
Gichtgas entsteht bei einem Hochofenprozess. ... Die Gichtgase, die durch obere Gasrohre entweichen, entstehen bei der Verbrennung. Das Gas wird danach gereinigt und in einem Gasometer gesammelt. Hier steht es zur Stromerzeugung und zum Heizen der Winderhitzer bereit.
Wo 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.
Wie lange lebt ein Hochofen?
Die Lebensdauer eines Hochofens, d.h. die Zeitspanne, bis seine feuerfeste Ausmauerung vollständig erneuert werden muss, beträgt heute 15 bis 20 Jahre.
Wie sieht ein Hochofen aus?
Der Hochofen hatte die Form eines unten geschlossenen, auf dem Kopf stehenden Kegelstumpfes mit einer Außenhöhe von 2,1 Metern, einem Außendurchmesser an der Gicht von 1,5 Metern und einer Wandstärke zwischen 30 und 80 Zentimeter.
Welche Rolle spielt der winderhitzer im Hochofenprozess?
Ein Winderhitzer ist ein Regenerator mit ortsfester Speichermasse. Er dient dazu, den Heißwind für den Hochofenprozess bereitzustellen. Mit der Verwendung von Gichtgaswärme zur Luftvorwärmung werden erhebliche Brennstoffeinsparungen erreicht.
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.