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Weller 2004 Eisen und Stahl 2 Funktion eines Hochofens Beschickung mit Koks, Eisenerz, Kalkstein Vorwärmen und Trocknen der Ausgangsstoffe Reduktion von

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Funktion eines HochofensFunktion eines Hochofens

Beschickung mit Koks, Eisenerz, Kalkstein

Vorwärmen und Trocknen der Ausgangsstoffe

Reduktion von Eisenoxid

SchmelzenVerbrennen von Koks

Trennen von Roheisen und Schlacke

Vorwärmzone:2 CO C + CO2

Reduktionszone:Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2

Schmelzzone:2 C + O2 2 COEinblasen von Heißluft

Gichtgas: Stickstoff, Kohlen-stoffmonoxid, Kohlenstoffdi-oxid, Wasserstoff

Schlacke Roheisen

Wasserkühlung

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Schema einer HochofenanlageSchema einer Hochofenanlage

Winderhitzer

Ofen-Schacht

Gichtgas-Reinigung

Kompressor

KoksErz

Zuschlagstoffe

GichtGaswäsche Ent-staubung

Gichtgas-Export

Kaltwind

Heißwind

RoheisenSchlacke

Abgas

Gichtgas zum Aufheizen des Kaltwinds

Aufheizen mit GichtgasBlasen

Luft

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Hochofen-DatenHochofen-Daten

Einsatzstoffe in 24 Std Eisenerz: 19 200 t Zuschläge: 3 000 t Koks: 5 000 t Luft: 11 Mio m3

Kühlwasser: 96 000 m3

Endstoffe in 24 Std Roheisen: 12 000 t Schlacke: 3 500 t

Gichtgas: 17 Mio m3 Gichtstaub: 500 t

Abmessungen: Höhe 40 m, Durchmesser 10 m, Gesamtvolumen 6000 m3. Roheisen-Abstich alle 4 Stunden.

Weltjahresproduktion (2002): 608 Mio t Roheisen in mehr als 200 Hochöfen.

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Stahl-HerstellungStahl-HerstellungRoheisen:Roheisen: Enthält bis 5 % Kohlenstoff und weitere störende Elemente ( Silicium , Schwefel, Phosphor) hart, brüchig, nicht schmiedbar.Stahl:Stahl: C-Gehalt unter 2 %, Entfernung der Begleitelemente.Konverter: Oxidation der Verunreinigungen durch Aufblasen von Sauerstoff mit wassergekühlter Lanze. Zusatz von 25 % Schrott als Kühlmittel und Kalk zur Verschlackung.

Befüllung Konverter mit

Roheisen

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Sauerstoffblas-VerfahrenSauerstoffblas-Verfahren

Roheisen

Schlacke: oxidierte Begleitelemente

Konverteraufhängung

Konverter

wassergekühlte Sauerstofflanze

Schrott zur Kühlung, Kalk zur Verschlackung

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Sauerstoffblas-VerfahrenSauerstoffblas-VerfahrenHauptreaktionen beim „Frischen“ (Sauerstoffzufuhr):C + O2 CO2 (g)

Si + O2 SiO2 (l)

4 P + 5 O2 P4O10 (l)

+ Kalk Schlacke

Alle Frische-Reaktionen sind exotherm Temperaturanstieg von 1250 °C auf 1700 °C (im Bereich des Sauerstoffeintritts bis 3000 °C).Fassungsvermögen Konverter bis 400 t. Blaszeit ca. 20 Minuten.

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Vom Eisenerz zum StahlVom Eisenerz zum Stahl

EisenerzKoksZuschläge

Schlacke

Straßenbaumaterial Hochofenzement

Heißluft

Gichtgas

unlegierte Stähle

EdelstähleRoheisenHochofen

Konverter

Legierungs-metalle