Wie funktioniert ein Hochofen?Hiilfe!?
Hallo, kann mir jemand bitte ganz genau und Schritt für Schritt erklären wie ein Hochofen funktioniert? Bitte erklärt auch was Koks, Zuschläge, Gicht bzw. Gichtgase sind und in welchen Stufen welche Hitze (°C) besteht und was diese mit dem Eisenerz macht? Und was ist eine Sinteranlage?
Einfach mal alles rund um den Hochofen erklären. Lese auch gerne längere Texte sofern sie sinnig sind :)
5 Antworten
Hallo,
Ein Hochofen wird mit Eisenerz,Koks und Kalk zur Schlackenbildung von oben über den Gicht beschickt, Von der Seite wird vorgewärmte Luft aus den Winderhitzern eingeblasen. Der Koks reagiert
mit den Sauerstoff der Luft zu Kohlendioxid und zwar nach der FormelC +
O2 ergibt CO2.
Dieses Kohlendioxid wird durch den Kohlenstoff des Kokses zu Kohlenmonoxid reduziert und zwar nach der Formel
CO2 + C ergibt 2CO.
Ein Teil des Kohlenmonoxides ist im Gichtgas enthalten, welches zur Vorwärmung der Verbrennungsluft in den Winderhitzern dient. Der andere Teil des Kohlenmonoxides dient zur Reduktion des Eisenerzes.
3 Fe2O3 + CO ergibt 2 Fe3O4 + CO2
wobei wieder Kohlendioxid entsteht, welches wieder durch den Kohlenstoff des Kokses nach der o.g. Formel zu Kohlenmonoxid reduziert wird.
Fe3O4 + CO ergibt 3 FeO + CO2
Auch hier entsteht wieder Kohlendioxid, welches wieder durch den Kohlenstoff des Kokses nach der o.g. Formel zu Kohlenmonoxid reduziert wird.
3FeO + 3CO ergibt 3Fe + 3CO2
und auch hier wird das entstehende Kohlendioxid durch den Kohlenstoff des Kokses zu Kohlenmonoxid reduziert.
Im Temperaturbereich von 900 bis 1600 °C findet zusätzlich eine „direkte Reduktion“ mit Kohlenstoff statt:
3 Fe2O3 + C ergibt 2 Fe3O4 + CO
Fe3O4 + C ergibt 3 FeO + CO
CO2 + C ergibt 2CO
Auch die Eisenbegleiter Mangan Silizium und Phosphor werden in den Prozess mit einbezogen und reduziert, wobei Wärme verbraucht wird:
MnO + C ergibt Mn + CO
SiO2 + 2C ergibt Si + 2 CO
P2O5 + 5C ergibt 2P + 5 CO
Gleichzeitig nimmt das bereits reduzierte Eisen in der Kohlungszone bei etwa 1100 bis 1200 °C Kohlenstoff entweder direkt aus dem glühenden Koks oder aus dem Kohlenmonoxidgas auf, wodurch
der Schmelzpunkt von 1600°C auf auf 1300°C bis 1400°C absinkt und dadurch das Roheisen im Hochofen flüssig bleibt.
3 Fe + C ergibt Fe3C
3Fe + 2 CO ergibt Fe3C + CO
Der Kalk reagiert mit den tauben Gestein im Erz zur Schlacke, also er bindet das taube Gestein der Erze, wobei die Schlacke entsteht.
In den Winderhitzern wird durch das Gichtgas die Verbrennungsluft auf 1200°C vorgewärmt.
Hallo,
Ein Hochofen wird mit Eisenerz,Koks und Kalk zur Schlackenbildung von oben über den Gicht beschickt, Von der Seite wird vorgewärmte Luft aus den Winderhitzern eingeblasen. Der Koks reagiert mit den Sauerstoff der Luft zu Kohlendioxid und zwar nach der Formel C + O2 ergibt CO2.
Dieses Kohlendioxid wird durch den Kohlenstoff des Kokses zu Kohlenmonoxid reduziert und zwar nach der Formel CO2 + C ergibt 2CO.
Ein Teil des Kohlenmonoxides ist im Gichtgas enthalten, welches zur Vorwärmung der Verbrennungsluft in den Winderhitzern dient.
Der andere Teil des Kohlenmonoxides dient zur Reduktion des Eisenerzes.
3 Fe2O3 + CO ergibt 2 Fe3O4 + CO2
wobei wieder Kohlendioxid entsteht, welches wieder durch den Kohlenstoff des Kokses nach der o.g. Formel zu Kohlenmonoxid reduziert wird.
Fe3O4 + CO ergibt 3 FeO +CO2
Auch hier entsteht wieder Kohlendioxid, welches wieder durch den Kohlenstoff des Kokses nach der o.g. Formel zu Kohlenmonoxid reduziert wird.
3FeO + 3CO ergibt 3Fe + 3CO2
und auch hier wird das entstehende Kohlendioxid durch den Kohlenstoff des Kokses zu Kohlenmonoxid reduziert.
Ein Teil des entstehenden Eisen nimmt dabei Kohlenstoff auf, wodurch der Schmelzpunkt von 1600°C auf 1200°C sinkt und dadurch das Roheisen im Hochofen flüssig bleibt.
Fe + C ergibt FeC
Der Kalk reagiert mit den tauben Gestein im Erz zur Schlacke, also er bindet das taube Gestein der Erze, wobei die Schlacke entsteht.
In den Winderhitzern wird durch das Gichtgas die Verbrennungsluft vorgewärmt.
Hier sind einige Sachen falsch:
Fe3O4 enteht nicht da es ein Spinell aus Feo×Fe2O3 ist
Bei den Temp. Im HO entsteht zuerst CO welchen dann zu CO2 reagiert
Und es ensteht kein FeC dies wäre ein Eisenkarbid
Es wird lediglich C im Roheisen gelöst. Dies schreibt man in einer Reaktion so Fe +[C]
Hallo,
Das Eisen wird nicht nur im Kohlenstoff gelöst:
Denn Gleichzeitig nimmt das bereits reduzierte Eisen in der Kohlungszone bei etwa 1100 bis 1200 °C Kohlenstoff entweder direkt aus dem glühenden Koks oder aus dem Kohlenmonoxidgas auf, wodurch
der Schmelzpunkt von 1600°C auf auf 1300°C bis 1400°C absinkt und dadurch das Roheisen im Hochofen flüssig bleibt.
3 Fe + C ergibt Fe3C
3Fe + 2 CO ergibt Fe3C + CO
Das reagiert richtig mit den Kohlenstoff, wobei gleichzeitig der Schmelzpunkt absinkt.
Hallo,
Es entsteht aus Eisen und Kohlenstoff oder Kohlenmonoxid sogenannter Zementit und dessen Schmelzpunkt ist niedriger als der von reinem Eisen. Das ist im Eisen.Kohlenstoff-Diagramm ersichtlich...
Hallo, also ich finde, hier wird das ganz gut erklärt, zusammen mit einer schönen Grafik zu den Tempetarurstufen: https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/chemie-abitur/artikel/der-hochofenprozess-herstellung-von-eisen-und-stahl Hoffe ich konnte dir weiterhelfen...