Aufkohlungszone

Der Kohlenstoff reduziert zwar die Eisenoxide und lässt Eisen entstehen, jedoch reichert sich das gebildete Eisen teilweise selbst mit Kohlenstoff an. Dies geschieht entweder durch das Kohlenmonoxidgas oder bei höheren Temperaturen auch direkt durch den Kohlenstoff. Es entsteht dabei die Eisencarbidverbindung \(Fe_3C\), die auch Zementit genannt wird. Dieses Anreichern des festen Eisens mit Kohlenstoff in einem Temperaturbereich zwischen 900 °C und 1200 °C wird auch als Aufkohlung bezeichnet. Die entsprechenden chemischen Reaktionen hierfür lauten wie folgt:

\begin{align}\;\;\;\;\;
\label{aufkohlen}
3 Fe &~+~ 2 CO  &&\rightarrow~ Fe_3C ~+~CO_2  \\[5px]
3 Fe &~+~ C &&\rightarrow~ Fe_3C  \\[5px]
\end{align}

Hochofen-Prozess, chemische Vorgänge, Trocknungszone, Vorwärmzone, Indirekte Reduktion, Direkte, Aufkohlung, Schmelze, Schlacke

Abbildung: Zonen im Hochofen

Durch die Aufnahme des Kohlenstoffs wird der Schmelzpunkt des Eisens von 1536 °C bis auf ca. 1200 °C gesenkt (siehe Eisen-Kohlenstoff-Diagramm).