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Referate und Hausarbeiten : Chemie

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Vom Roheisen zum Stahl


Vom Rohstoff zum Werkstoff
(Vom Eisenerz zum Stahl)


1.Der Rohstoff

Eisenerz tritt meistens in Form von z.B. Hämatit, Magnethit oder Lemetit auf.
Diese Erze findet man vor allem in Südafrika, Brasilien, Russland und Rumänien. Auch in Deutschland gibt es einige Orte, wie das Ruhrgebiet, an denen Eisenerz abgebaut wird. Aufgrund des geringen Eisenanteils, von 25%, der heimischen Erz rentiert sich der Abbau in Deutschland nicht besonders. Die importierten Rohstoffe haben einen Eisenanteil von über 70%.Folglich ist, dass mit den Auslandserzen mehr Roheisen gewonnen werden kann. Das ist auch der Grund, warum die meisten deutschen Stahlwerke mit Erzen aus dem Ausland beliefert werden.
In unserer Umgebung sind vor allem die Stahlwerke Salzgitter, Peine und Ilsenburg wichtig. Von hier aus werden viele Kunden im Ausland mit Stahl beliefert.

Eisenerze (z.B. Fe O ) werden in einem Hochofen mit Zuschlägen (Kalk; CaCO )und Koks (C) bei einer Temperatur von ca. 200°C bis ca. 2000°C geschmolzen. Der Hochofen hat verschiedene Zonen, die sich aufgrund von den unterschiedlichen chemischen Reaktionen und Temperaturen unterscheiden. Die Oberste Zone heißt Vorwärmzone. Da die „Zutaten“ gerade erst in den Hochofen gelangt sind, beträgt die Temperatur dort ca. 200°C. Die sich darunter befindende Zone heißt Reduktionszone. Dort laufen viele wichtige Redoxreaktionen ( Reaktionen bei denen Oxidation wie Reduktion gleichzeitig ablaufen ) bei der Herstellung von Roheisen ab. Die folgende Zone heiß Kohlungszone. Nach ihr folgt die letzte Zone; die Schmelzzone. In dieser Zone gelangt beim Sauerstoffblasverfahren die Heißluft durch Ringleitungen in den Hochofen. Hier ist im Ofen die höchste Temperatur erreicht; 2000°C.

Einer der wichtigsten Schritte zur Stahlgewinnung besteht aus dem Reduktionsverfahren, bei dem durch chemische Reaktionen der Kohlenstoffanteil gesenkt wird. Dies geschieht im Hochofen.

Chemische Reaktionen:
( 2CO  C+ CO ...

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