Der Hochofen arbeitet mit 1900 Grad, um aus dem Eisenerz das Eisen herauszuschmelzen. Um diese Temperatur zu erreichen, wird Koks (und nicht Kohle) als Brennstoff eingesetzt und das Feuer im Ofeninneren mit 1200 bis 1300 Grad heißer Luft angefacht. Als weitere Komponente wird Kalkstein zugegeben; er bindet Verunreinigungen. Der Hochofen wird von oben beschickt, so daß sich abwechselnd Schichten aus Koks und Eisenerz bilden. Im unteren Bereich des Ofens herrscht die höchste Temperatur. Am Boden sammelt sich das flüssige Eisen, auf dem die Schlacke schwimmt. Etwa alle zwei, drei Stunden wird der Ofen "abgestochen": Zunächst läßt man die Schlacke abfließen, anschließend das etwa 1450 Grad heiße, gelbglühende Roheisen. Die giftigen Abgase (Gichtgase) steigen nach oben, werden zu einer Gasreinigung geführt und erwärmen die Zuluft für die Öfen. (
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Fr, 08. Hochofenprozess | online-edu.de. 10. 2004, 00. 00 Uhr
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Die Reaktion lauft aufgrund dieser thermodynamischen Voraussetzung vollständig ab. Das CO2 reagiert dabei vollständig zu CO. CO2 + C 2 CO. Bei dieser Redoxreaktion handelt es sich um eine sogenannten Synproportionierung. a) Nachdem das Kohlenstoffmonooxid gebildet wurde, reagiert es mit dem restlichen Koks in einer stark exothermen Reaktion zu Kohlenstoffdioxid. Hochofen aufbau arbeitsblatt der. Diese Reaktion liefert die Energie, die notwendig ist, um Eisenoxid thermisch zu zersetzen. Bei der thermischen Zersetzung von Eisenoxid bildet sich Eisen und Sauerstoff
b) Das Kohlenstoffmonooxid ist das Reduktionsmittel im Hochofenprozess und reduziert in einer exothermen das Eisenoxid, wobei Roheisen entsteht. Neben dem Kohlenstoffmonooxid fungiert auch Kohlenstoff (Koks) als Reduktionsmittel (diese Reduktion läuft an den Schichtgrenzen ab). Die Reduktion des Eisenoxids verläuft dabei über mehrere Zwischenstufen, die in den unterschiedlichen Zonen des Hochofens ablaufen
a) Das durch die Reduktion entstehende Roheisen ist (aufgrund der hohen Temperaturen) flüssig und sammelt sich im unteren Bereich des Hochofens an, wo es entnommen werden kann (auch als "abgestochen" bezeichnet).
Die Kalkschlacke folgt nach. Das erschmolzene Roheisen und die spezifisch leichtere auf dem Roheisen schwimmend Schlacke sammeln sich im Hochofengestell. Der nächste Beitrag befasst sich mit der Hochofenchemie. ______________________________ Hier eine Skizze für Aufgabenblätter: