Hochofenroute

Die Hochofenroute ist der wesentliche Prozess bei der Stahlherstellung und zählt zur Primärstahlherstellung. Derzeit werden etwa 70 Prozent des Stahls weltweit über die Hochofenroute produziert. Im Zuge der Hochofenroute finden folgende Prozesse statt.

Rohstoffaufbereitung

Ausgangsstoffe für die Rohstahlerzeugung mittels der Hochofenroute sind Kohle und Eisenerz. Da die Kohle noch viele flüchtige Bestandteile enthält, die den weiteren Prozess stören würden, wird diese in einer Koksofenanlage aufbereitet. In dieser Anlage wird die Kohle unter Luftabschluss erhitzt. Dabei entsteht ein poröser Brennstoff mit sehr hohem Kohlenstoffanteil, welcher als Koks bezeichnet wird. Die Eisenerze sind in der Natur vorkommende Verbindungen aus Eisen und Sauerstoff, die weitere Verunreinigungen enthalten. Diese Verunreinigungen werden Gangart genannt und im Zuge der Erzaufbereitung entfernt. Durch die Verringerung der Gangart wird der Eisenanteil angereichert. Allerdings sind die so gewonnenen Erze zu fein zur weiteren Verwendung. Daher müssen sie in Sinteranlagen und Pelletanlagen zu größeren Stücken verbunden werden, um einheitliche Eigenschaften der Erze zu erzeugen.

Hochofenprozess

Die Eisenerze werden zusammen mit Koks schichtweise in den Hochofen gefüllt. Der Koks dient hierbei als Reduktionsmittel und wird durch das Einblasen von Luft verbrannt. Neben Koks werden auch Öl und Gas zur Erzeugung der benötigten Wärme eingesetzt. Durch die hohen Temperaturen schmelzen die Eisenerze, wobei weitere Verunreinigungen abgetrennt werden. Durch diesen Vorgang entsteht das Roheisen. Dieses enthält noch hohe Anteile an Kohlenstoff, Mangan, Schwefel und weiteren unerwünschten Begleitelemente. Durch diese Elemente ist das Roheisen noch nicht technisch nutzbar und muss weiter aufbereitet werden.

Roheisenvorbehandlung

Den ersten Schritt vom Roheisen zum Stahl stellt die Roheisenvorbehandlung dar. Diese erfolgt meist in den Transportpfannen, die das flüssige Roheisen vom Hochofen zur Weiterverarbeitung transportieren. Dabei wird mittels einer Lanze Calciumcarbid oder Magnesiumcarbid in das Roheisen geblasen, um die Schwefelgehalte zu verringern. Durch Zugabe von Eisenoxid oder kalkhaltigen Flussmitteln können auch die Anteile von Phosphor und Silizium reduziert werden.

Sauerstoffblasverfahren

Die Aufbereitung von Roheisen zu Stahl erfolgt im Sauerstoffblaskonverter durch das Aufblasen von Sauerstoff auf das Roheisen. Dabei kommt es zur Oxidation von Kohlenstoff, was zu einer Entkohlung des Roheisens führt. Zusätzliche wird auch der Anteil zahlreicher anderer Begleitelemente verringert und diese in der Schlacke gebunden. Da durch das Einblasen von Sauerstoff viel Wärme freigesetzt wird, muss durch Zugabe von Schrott gekühlt werden. Das anfallende Konvertergas wird häufig zur Energieerzeugung eingesetzt. Da in der Vergangenheit immer höhere Anforderungen an die Stahlqualität gestellt werden, wird der im Konverter erzeugte Stahl nachbehandelt. Dies geschieht im Zuge der Sekundärmetallurgie.

Englische Übersetzung(en):

blast furnace route