Verhüttung

Eisen ist im Maschinenbau eines der wichtigsten Metalle, da dieses auf der Erde in ausreichend großen Mengen vorhanden ist. Die Gewinnung von Eisen kann somit sehr wirtschaftlich erfolgen. Jedoch ist reines Eisen für die Verwendung als Konstruktionswerkstoff weniger geeignet. Es ist in Reinform viel zu weich und besitzt eine zu geringe Festigkeit, um den meisten mechanischen Anforderungen gerecht zu werden. Aus diesem Grund ist man darauf angewiesen Legierungszusätze zu verwenden, um dem Eisen seine gebrauchshärte bzw. seine nötige Festigkeit zu geben.

Dabei hat sich gezeigt, dass sich Kohlenstoff als "Legierungselement" hervorragend eignet. Kohlenstoff wirkt innerhalb bestimmter Grenzen sehr festigkeits- und härtesteigernd und ist im Vergleich zu anderen Legierungselementen sehr günstig. Eine solche Verbindung von Eisen und Kohlenstoff wird im Allgemeinen als Stahl bezeichnet, wobei der Kohlenstoffgehalt dabei unter 2 % liegt. Die besondere Bedeutung von Stahl im Maschinenbau zeigt bereits die Produktion von rund 4 Millionen Tonnen Stahl täglich!

Grundsätzlich können zwei Verfahrenswege unterschieden werden, auf denen der Stahl heutzutage gewonnen wird:

Im Gegensatz zum Direktreduktionsprozess kann der Hochofenprozess im großen Maßstab betrieben werden. Der Hochofenprozess trägt mit einem Anteil von über 80 % zur gesamten Stahlproduktion bei. Deshalb wird im Folgenden hauptsächlich auf den Hochofenprozess näher eingegangen.

Das abgebildete Flussdiagramm zeigt die prinzipiellen Schritte wie aus Eisenerz letztlich Halbzeuge aus Stahl entstehen. Die einzelnen Prozessschrite werden in den nachfolgenden Kapiteln näher erläutert.

Ablauf-Diagramm, Fluss-Diagramm, Hochofen-Prozess, Eisenerz, Roheisen, Rohstahl, Stahl, Weg

 Abbildung: Vom Eisenerz zum Stahl

Die Gewinnung des Stahls erfolgt aus Eisenerzen und wird auch als Erzverhüttung bezeichnet (kurzVerhüttung). Die Werke zur Roheisenherstellung werden Hütten genannt. Zu ihnen gehören eine Vielzahl an Komponenten. Auf die wichtigsten wird in den entsprechenden Abschnitten näher eingegangen.

Hüttenwerk, Verhüttung, schematisch, Hochofen, Kokerei, Sinter-Anlage, Möller, Möllerung, Gicht-Aufzug, Gießhalle, Winderhitzer, Cowper

 Abbildung: Wichtige Komponenten einer Hütte