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: 75855
: 2016-12-09
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Vom Roheisen zum Stahl ()
dimich
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Word Doc
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Vom Roheisen zum Stahl

 

Das im Hochofenprozess entstandene Roheisen ist als Werkstoff leider

kaum zu gebrauchen. Es enthaelt verschiedene Verunreinigungen. Diese

sind die Elemente Kohlenstoff, Mangan, Silizium, Phosphor, Schwefel

u.a., wobei Kohlenstoff mit 3-5% anteilsmig wesentlich mehr enthalten

ist als die anderen unerwnschten Begleitelementen. Kohlenstoff und die

anderen Verunreinigungen bewirken, dass das Roheisen sprde (brchig)

wird und sich schlecht schmieden (verformen) lsst, aber auch, dass es

schneller schmilzt als reines Eisen.

 

 

 

Weiterverarbeitung

 

 

Das flssige Roheisen aus dem Hochofen wird je nach der Art, in der

Kohlenstoff in ihm gebunden ist, in graues und weies Roheisen

unterteilt. Graues Roheisen wird nach dem Einschmelzen von Schrotteilen

in Formen gegossen und heit dann Gusseisen. Gegenstnde aus Gusseisen

sind z.B. Kanaldeckel, Heizkrper, fen, Rohre, Motorblcke und

Maschinenteile. Gegenstnde aus Gusseisen sind aber sprde und nicht

sehr temperaturbestndig. Ihr Vorteil ist, dass sie kaum rosten. Weies

Roheisen hingegen wird zu Stahl weiterverarbeitet.

 

 

 

Stahl

 

 

Die Vorteile des Stahls liegen in seiner guten Verformbarkeit und seiner

Hitzebestndigkeit. Stahl wird aus Roheisen hergestellt, in dem man den

Kohlenstoffgehalt unter etwa 1,7% senkt und die anderen verunreinigenden

Elemente weitgehend entfernt. Stahl wird aus diesem Grund auch

"veredeltes Eisen" genannt. Dem Stahl kann man noch Elemente beimengen,

so dass je nach Art und Menge der Elemente Stahllegierungen mit

speziellen Eigenschaften entstehen.

 

 

 

Verfahren zur Stahlherstellung

 

 

Der Vorgang, bei dem der Gehalt an Kohlenstoff und anderem Elementen im

Roheisen gesenkt wird, wird als Frischen bezeichnet, was nichts anderes

bedeutet, als dass die unerwnschten Begleitelemente oxidiert werden.

Relativ unbedeutende Frischverfahren sind das Bessemer-Verfahren und das

Thomas-Verfahren, bei denen die Oxidation durch Luft vonstatten geht.

 

 

Technisch weit verbreitet ist aber das sogenannte LD-Verfahren. Seinen

Namen erhielt es nach den sterreichischen Stahlwerken in Linz und

Donawitz. Bei diesem Verfahren wird das flssige Roheisen aus dem

Hochofen in einen groen, schwenkbaren Behlter gefllt. Dieser Behlter

heit Konverter und fasst ungefhr 300t flssiges Roheisen. Zustzlich

wird noch Eisenschrott in ihn gegeben. Der Eisenschrott wird zur Khlung

des Konverters bentigt. Denn die Reaktion, die zur Umwandlung von

Roheisen in Stahl fhrt, ist exotherm, so dass die Temperatur der

Schmelze im Konverter trotz Zugabe von Metallschrott von etwa 1250C auf

etwa 1600C ansteigt.

 

 

Am Anfang der Reaktion steht eine wassergekhlte Lanze, die in die

Schmelze des Konverters gehalten wird. Durch diese Lanze wird reiner

Sauerstoff mit einem Druck von etwa 10bar geblasen. Der Sauerstoff

oxidiert die Begleitelemente und die entstehenden gasfrmigen Oxide (die

Gase Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Schwefeldioxid) entweichen durch

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