Hochofen

Schachtofen zur Erzeugung von Roheisen. Dies geschieht durch Reduktion oxidischer Eisenerze mit Koks und Zuschlägen.Der Hochofen wird von oben vollautomatisch chargenweise mit Eisenerz (Sinter), Zuschlägen und Koks befüllt. Im unteren Teil wird je nach Ofentyp über 9 bzw. 12 Blasformen mit Sauerstoff angereicherte, etwa 1000 °C heiße Luft eingeblasen, durch die der Koks vor den Blasformen zu CO verbrennt.

Die im Sinter enthaltenen Eisenoxide (Fe2O3, Fe3O4,) werden im Hochofen indirekt durch das entstehende CO (Glg. 1 und 2) bzw. direkt durch den Kohlenstoff im Koks stufenweise reduziert (Glg. 4 und 5). So sammelt sich am Ende dieses Prozesses flüssiges Roheisen gemeinsam mit der flüssigen Schlacke im Herd des Hochofens an.

Glg. 1
3Fe_2O_3 + CO ightarrow 2Fe_3O_4 + CO_2

Glg. 2
Fe_2O_3 + CO ightarrow 2FeO + CO_2

Oberhalb 650 °C wird FeO reduziert (Glg. 3)

Glg. 3
FeO + CO ightarrow Fe + CO

Direkte Reduktion bei Temperaturen von 1300 °C (Glg. 4 und 5)

Glg. 4
Fe_3O_4 + C ightarrow 3FeO +CO

Glg. 5
Fe + C ightarrow Fe + CO

Das Gichtgas dient zur wechselseitigen Aufheizung der Winderhitzung (s. Rekuperator). Bild 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Hochofenanlage, Bilder 2 und 3 Ausführungsbeispiele.

Weiterführende Stichworte:
Kupolofen

  • Bild 1: Darstellung eines Hochofens, (schematisch, Quelle: Wikipedia)
  • Bild 2: Hochofenanlage der DK Recycling und Roheisen GmbH, Duisburg, Deutschland
  • Bild 3: Schlackenabguss; die bei der Roheisenherstellung im Hochofen entstehende Hochofenschlacke wird zur Abkühlung in das Schlackenbeet abgegossen. Durch die gezielte Abkühlung entsteht ein natürliches Gestein, das in seiner Zusammensetzung den magmatischen Gesteinen entspricht und überwiegend im Bauwesen mit Erfolg eingesetzt wird. (Quelle: DK Recycling und Roheisen GmbH, Duisburg, Deutschland)
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