Hochofen und Roheisen: Beziehung
2025-01-17 17:10:17 Zugriffe:0
Im Stahlproduktionsprozess ist der Hochofen die Kernausrüstung für die Roheisenproduktion, und die Beziehung zwischen beiden ist sehr eng.Ein Hochofen ist ein Schachtofen, der Rohstoffe wie Eisenerz, Koks und Flussmittel durch eine Reihe komplexer physikalischer und chemischer Reaktionen in Roheisen umwandelt. Für jede produzierte Tonne geschmolzenes Eisen (d. h. die flüssige Form von Roheisen) werden etwa 1,6 bis 1,8 Tonnen Eisenerz, 0,4 bis 0,6 Tonnen Koks und 0,2 bis 0,3 Tonnen Flussmittel verbraucht. Die Produktionseffizienz und die Größe des Hochofens bestimmen die Roheisenproduktion. Moderne Großhochöfen können eine Höhe von über 100 Metern erreichen, ihr Volumen liegt meist zwischen 4.000 und 5.000 Kubikmetern oder sogar noch mehr. Beispielsweise hat der Hochofen Nr. 4 von Baosteel ein Nutzvolumen von 5.800 Kubikmetern und kann etwa 10.000 Tonnen Roheisen pro Tag produzieren.
Das Funktionsprinzip eines Hochofens basiert auf einer Reihe komplexer physikalischer und chemischer Reaktionen. Zunächst wird heiße Luft mit einer hohen Temperatur von 1000–1300 °C aus den Blasdüsen im unteren Teil des Hochofens eingeblasen, wodurch der Koks kräftig verbrennt, wobei bei der Reaktion eine große Wärmemenge freigesetzt und die Temperatur erhöht wird Im Inneren des Ofens können Temperaturen zwischen 1500 und 1600 °C auftreten. Das erzeugte Kohlendioxid reagiert bei hoher Temperatur mit Koks zu Kohlenmonoxid: . Als Hauptreduktionsmittel reagiert Kohlenmonoxid mit Eisenoxid im Eisenerz, um es zu reduzieren, z. B. und reduziert so Eisen aus dem Erz.
Während dieses Prozesses müssen Flussmittel wie Kalkstein hinzugefügt werden, um Verunreinigungen wie Ganggestein im Eisenerz zu entfernen. Am Beispiel von Kalkstein zerfällt dieser bei hoher Temperatur zunächst in Kalziumoxid und Kohlendioxid: , und dann reagiert Kalziumoxid mit sauren Oxiden wie Siliziumdioxid im Ganggestein unter Bildung von Schlacke, wie z. Im weiteren Verlauf der Reaktion fließen geschmolzenes Eisen und Schlacke aufgrund ihrer unterschiedlichen Dichte unter der Wirkung der Schwerkraft nach und nach nach unten und werden schließlich im Herd getrennt. Das geschmolzene Eisen mit einer höheren Dichte sinkt auf den Boden des Herdes und wird regelmäßig aus der Eisenkerbe gezapft und zur Stahlwerkstatt geschickt; Die Schlacke schwimmt über der Eisenschmelze und wird aus der Schlackenkerbe ausgetragen. Im Allgemeinen werden pro 1 Tonne geschmolzenem Eisen etwa 1,6 bis 1,8 Tonnen Eisenerz, 0,4 bis 0,6 Tonnen Koks und 0,2 bis 0,3 Tonnen Flussmittel verbraucht.
Bei der Eisenherstellung reduziert der Hochofen Eisenerz zu Roheisen (auch als geschmolzenes Eisen bekannt), und Roheisen ist der Hauptrohstoff für die Stahlherstellung. Der Hochofen spielt in der Stahlproduktion eine unverzichtbare Rolle. Laut Statistik werden mehr als 90 % des weltweiten Roheisens in Hochöfen geschmolzen. Die hohe Effizienz und die große Produktionskapazität der Hochofeneisenherstellung gewährleisten eine kontinuierliche Versorgung mit Stahlmaterialien für viele Branchen wie das Baugewerbe, den Maschinenbau und die Automobilindustrie. In der Bauindustrie beispielsweise ist der Bau einer großen Anzahl von Hochhäusern, Brücken und anderer Infrastruktur jedes Jahr untrennbar mit der großen Menge an hochwertigem Roheisen verbunden, das bei der Hochofeneisenherstellung bereitgestellt wird. Im Maschinenbau, von großen mechanischen Geräten bis hin zu Präzisionsinstrumenten, unterstützt Roheisen als Grundmaterial die Entwicklung der gesamten Industrie.
Mit seiner starken Produktionskapazität stellt der Hochofen eine solide materielle Grundlage für die Entwicklung der modernen Gesellschaft dar und wird dabei weiterhin eine zentrale Rolle spielendie Stahlindustrie der Zukunft.
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