Wie aus Eisenerz Roheisen wird

Materialfluss und Vorbereiten der Rohstoffe und Brennstoffe für die Roheisenerzeugung.
Quelle: Verein Deutscher Eisenhüttenleute Wirtschaftsvereinigung Stahl 2002, S. 34
Copyright 2000 Verlag Stahleisen GmbH, Düsseldorf, Germany

In den Hüttenwerken wird zunächst das Roheisen erschmolzen. Die erforderlichen Ausgangsstoffe lassen sich in folgende Gruppen zusammenfassen:
  • Eisenträger (Eisenerze, Schrott)
  • Brennstoffe und Reduktionsmittel (Koks, Kohle, Öl, Gas)
  • Zuschläge (Kalk, Legierungsmittel)
Wichtigster Ausgangsstoff für die Erschmelzung von Eisen und Stahl sind Eisenerze, im wesentlichen Eisenoxide (z.B. Magnetit oder Hämatit). Eisenerze bestehen zu großen Teilen aus Eisen und anderen Metallen, aber auch aus unbrauchbarem Begleitgestein.

Der Gewinnungsprozess erfolgt durch "Reduktion", durch den Entzug von Sauerstoff, im Hochofen. Um möglichst reines Eisen zu gewinnen, wird abwechselnd Koks und Erz mit Zuschlägen im Hochofen geschichtet, erhitzt und ständig Luft - hier "Wind" genannt - zugeführt. Bei diesem Prozess entstehen Temperaturen von über 2.000 °C.
Querschnitt einer Hochofenanlage
Quelle: Verein Deutscher Eisenhüttenleute Wirtschaftsvereinigung Stahl 2002, S. 31
Copyright 2000 Verlag Stahleisen GmbH, Düsseldorf, Germany

Das Erz wird mit sog. "Zuschlag" (Kalk u.a.) vermischt. Der Zuschlag ermöglicht überhaupt erst die Trennung der Begleitstoffe vom Eisen und lässt dieses in der gewünschten Qualität entstehen. Der Zuschlag und die große Hitze wandeln das Begleitgestein in die geschmolzene Schlacke um. Zu gleicher Zeit muss das Eisenoxid zu Eisen reduziert werden, da in der Natur das Eisen nicht in reiner Form, sondern nur als Eisenoxid vorkommt. Der Koks dient hierbei sowohl als Brennstoff als vor allem auch als Reduktionsmittel. Der Kohlenstoff des Kokses verbindet sich mit dem Sauerstoff der Luft und es entsteht gasförmiges Kohlenstoffmonoxid. Dieses reduziert Eisenoxid zu metallischem Eisen, dem Roheisen.
Das entstandene flüssige Eisen und die Schlacke sammeln sich im unteren Teil des Hochofens und werden dort entnommen. Die Schlacke, die auf dem flüssigen Roheisen schwimmt, sorgt dafür, dass das Eisen nicht wieder durch die heiße Luft oxidiert. Die Schlacke ist ein wertvolles Nebenprodukt, das im Straßenbau und bei der Herstellung von Zement Verwendung findet.
Hochofenarbeiter beim Abstich
Quelle: RVR