Vom Erz zum Stahl - ein Lernbuffet zum Hochofenprozess (WORD)

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1 von 26 Stoffe und ihre Eigenschaften 12. Vom Erz zum Stahl (Kl. 8/9)

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Vom Erz zum Stahl –

ein Lernbuffet zum Hochofenprozess

Ein Beitrag von Sabine Stoermer, Oldenburg Mit Illustrationen von Wolfgang Zettlmeier, Barbing

B

esteck, Fahrräder, Autos, Brücken oder Münzen – sie alle bestehen aus Stahl.

Seine Eigenschaften wie Verformbarkeit oder Stabilität machen ihn zum unentbehrli- chen Werkstoff für uns. Wie aber gewinnt man Roheisen und wie wird es zu Stahl weiterver- arbeitet?

Ihre Schüler gehen diesen und weiteren Fra- gen in einem Lernbuffet nach. Dabei stellen sie im Schülerversuch die Eisenproduktion im Hochofen nach, lernen die wichtigsten Verfah- ren zur Stahlverarbeitung kennen und vertie- fen ihr Wissen über Redoxreaktionen.

Das Wichtigste auf einen Blick

Klasse: 8/9

Dauer: 5 Stunden (Minimalplan: 2) Kompetenzen: Die Schüler …

•฀ ฀nennen฀die฀Ausgangsstoffe฀und฀Produkte฀

des Hochofenprozesses.

•฀ ฀erläutern฀die฀grundlegenden฀chemischen฀

Vorgänge im Hochofen.

•฀ ฀kommunizieren฀fachlich฀korrekt฀unter฀An- wendung neuer Begriffe.

Versuche:

•฀ ฀Eisen฀aus฀Eisenoxid?฀(SV) Übungsmaterial:

•฀ ฀Vom฀Eisenerz฀zum฀Roheisen฀–฀der฀Hoch- ofenprozess

•฀ ฀Von฀oben฀nach฀unten฀–฀Blick฀in฀den฀Hoch- ofen (auf zwei Niveaus)

•฀ ฀Hier฀ geht’s฀ heiß฀ her!฀ –฀ Die฀Vorgänge฀ im฀

Hochofen (auf zwei Niveaus)

•฀ ฀Roheisen฀ist฀nicht฀genug!฀–฀Die฀Stahlpro- duktion (auf zwei Niveaus)

•฀ ฀Rund฀um฀den฀Hochofen฀–฀ein฀Kammrätsel฀

Der moderne Hochofen erzeugt aus aufbereiteten Eisen erzen bis zu 12.000 Tonnen Roheisen am Tag.

Foto: Thinkstock/iStock

Mit Arbeitsblättern auf zwei Niveaus!

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2 von 26 12. Vom Erz zum Stahl (Kl. 8/9) Stoffe und ihre Eigenschaften

Was Sie zum Thema wissen müssen

Vom Eisenerz zum Eisen im Hochofenprozess

Der฀Hochofenprozess฀ist฀ein฀großtechnisches฀Verfahren฀zur฀Gewinnung฀von฀Eisen฀aus฀Eisen- erzen. Eine wichtige Rolle spielen hierbei die Eisenerze Magneteisenstein (Magnetit, Fe₃O₄) und Roteisenstein (Hämatit, Fe₂O₃). Andere Erze wie Eisenspat (Siderit, Fe[CO₃]) und Eisen- kies฀ (Pyrit,฀ FeS₂) müssen vor der Verarbeitung in Eisenoxide überführt werden. Neben den Eisenerzen฀wird฀der฀Ofen฀außerdem฀mit฀Koks฀und฀Zuschlägen฀(Kalk฀u.฀a.)฀beschickt.

So ist der Hochofen aufgebaut

Der moderne Hochofen ist ein Schachtofen mit einer Höhe von ca. 30 bis 75 m. Der Durch- messer beträgt zwischen 3 und 10 m. Vom oberen Ende, der Gicht, wird der Ofen nach unten hin entlang des Schachts bis zum sogenannten Kohlensack, der Stelle im Hochofen mit dem größten฀ Innendurchmesser,฀ immer฀ breiter.฀ Unterhalb฀ des฀ Kohlensacks฀ folgen฀ die฀Rast und das Gestell, die wieder schmäler sind. Diese Form ermöglicht eine optimale Durchgasung der beschickten Stoffe.

Der Hochofen besteht aus einem wärmedämmenden und feuerfesten Kerngemäuer, das von einem zentimeterdicken Stahlpanzer฀umgeben฀ist.฀Außen฀beindet฀sich฀in฀der฀Regel฀ein฀Stahl- gerüst mit Arbeits- und Montagebühnen. Dieses ist einerseits wichtig zum Beschicken des Hochofens, andererseits dient es zum Stützen und Stabilisieren.

Das passiert im Inneren des Hochofens

Die฀feste฀Beschickung฀durchläuft฀den฀Ofen฀von฀oben฀nach฀unten.฀Heiße,฀mit฀Sauerstoff฀ange- reicherte฀Luft฀wird฀von฀unten฀in฀den฀Ofen฀geblasen.฀Der฀Koks฀verbrennt฀dadurch฀zu฀Kohlen- stoffdioxid, welches weiter zu Kohlenstoffmonoxid reagiert:

C + O₂ CO₂ CO₂ + C 2 CO

Das฀aufsteigende฀Kohlenstoffmonoxid฀reduziert฀bei฀einer฀Temperatur฀von฀400–900฀°C฀das฀Ei- senoxid zu schwammigem, d. h. oberflächenreichem Eisen (Reduktionszone):

Fe₃O₄฀+฀4฀CO฀ ฀3฀Fe฀+฀4฀CO₂ Fe₂O₃ + 3 CO 2 Fe + 3 CO₂

Das฀Kohlenstoffmonoxid฀disproportioniert฀zu฀Kohlenstoffdioxid฀und฀Kohlenstoff,฀da฀die฀Tem- peratur in diesem Bereich des Ofens niedrig ist:

2 CO CO₂ + C

Der฀fein฀verteilte฀Kohlenstoff฀löst฀sich฀zum฀großen฀Teil฀im฀Eisen฀(Kohlungszone). Dadurch wird der฀Schmelzpunkt฀von฀ca.฀1550฀°C฀auf฀1150฀°C฀herabgesetzt.฀In฀der฀Schmelzzone tropft dann das฀lüssige,฀kohlenstoffreiche฀Eisen฀ab฀und฀sammelt฀sich฀im฀unteren฀Teil฀des฀Gestells.฀Der฀

sogenannte Abstich erfolgt alle vier bis sechs Stunden.

Die Produkte des Hochofenprozesses und deren Verwendung

Ein฀mittelgroßer฀Hochofen฀liefert฀täglich฀bis฀zu฀12.000฀t฀Roheisen.฀Anschließend฀erfolgt฀die฀

Herstellung฀von฀Stahl฀aus฀dem฀Roheisen,฀indem฀der฀Kohlenstoffgehalt฀wieder฀reduziert฀wird.

Die฀anderen฀Produkte฀des฀Hochofenprozesses,฀Schlacke und Gichtgas, werden ebenfalls wei- terverwendet. So wird die Schlacke, bestehend aus Calcium-Aluminium-Silicat, z. B. für den Straßenbau฀ verwendet.฀ Das฀ Gichtgas฀ (60฀%฀ Stickstoff,฀ 30฀%฀ Kohlenstoffmonoxid฀ und฀ 10฀%฀

Kohlenstoffdioxid)฀kann฀nach฀einer฀Entstaubung฀zur฀Erzeugung฀von฀Elektroenergie฀sowie฀als฀

Heizgas genutzt werden.

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3 von 26 Stoffe und ihre Eigenschaften 12.฀Vom฀Erz฀zum฀Stahl฀(Kl.฀8/9)

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Vorschläge für Ihre Unterrichtsgestaltung

Voraussetzungen der Lerngruppe

Die Schülerinnen und Schüler* sollten sich im Vorfeld mit den Eigenschaften und der Verwen- dung von Metallen beschäftigt haben. Die Begriffe „Oxidation“, „Reduktion“ und „Redoxre- aktion“฀sollten฀aus฀den฀vorherigen฀Unterrichtssequenzen฀bekannt฀sein.฀Auch฀die฀Redoxreihe der Metalle฀sollte฀im฀Unterricht฀erarbeitet฀worden฀sein.

* Im weiteren Verlauf wird aus Gründen der besseren Lesbarkeit nur „Schüler“ verwendet.

Aufbau der Unterrichtseinheit

Der฀Einstieg฀in฀die฀Unterrichtseinheit฀erfolgt฀über฀einen฀stummen฀Impuls฀mithilfe฀von฀Farbfo- lie M 1,฀die฀Fotos฀der฀verschiedenen฀Produktionsschritte฀vom฀Erz฀zum฀Stahl฀zeigt.฀Im฀anschlie- ßenden฀Lehrer-Schüler-Gespräch฀testen฀Sie฀das฀Vorwissen฀der฀Klasse฀zum฀Thema฀„Eisen“,฀des- sen฀Vorkommen฀in฀der฀Natur฀und฀zum฀Thema฀„Stahl“.฀Es฀wird฀die฀Hypothese฀aufgestellt,฀dass฀

man Eisen gewinnen kann, indem man Eisenoxid mit einem anderen Stoff (Reduktionsmittel) reagieren฀lässt.฀Im฀anschließenden฀Schülerversuch M 2/M 3฀wird฀diese฀Hypothese฀verii฀ziert฀

und฀der฀Hochofenprozess฀im฀Kleinen฀dargestellt.

Im Lernbuffet M 4–M 8฀erarbeiten฀die฀Schüler฀schließlich฀selbstständig฀in฀Einzel-฀oder฀Part- nerarbeit die Vorgänge im Hochofen und die wichtigsten Verfahren zur Stahlerzeugung. Der Laufzettel฀ M฀ 4฀ dient฀ dabei฀ als฀ Übersicht฀ und฀ Notizzettel฀ für฀ aufkommende฀ Fragen.฀ Die฀Ar- beitsblätter M 6–M 8 stehen den Schülern auf zwei Niveaus zur Verfügung. Sie dürfen selbst entscheiden, mit welchem Niveau sie arbeiten wollen.

Die Folienvorlage M 9 können Sie zur mündlichen Wiederholung der Inhalte des

Lernbuffets einsetzen. Das Kammrätsel M 10 dient auf spielerische Weise zur Festigung der฀wichtigsten฀Begriffe฀aus฀der฀Unterrichtseinheit.

Üben

Angebote zur Differenzierung

Die Arbeitsblätter M 6–M 8 des Lernbuffets stehen den Schülern auf zwei Niveaus zur Verfü- gung. Die Lernenden können bei jedem Arbeitsblatt selbst entscheiden, auf welchem Niveau sie฀arbeiten฀möchten.฀Bei฀Arbeitsblatt฀M฀7฀kann฀außerdem฀eine฀Tippkarte leistungsschwäche- ren Schülern auf die Sprünge helfen.

Bei Kammrätsel M 10 steht Ihnen eine Version mit mehr Hilfestellungen als Zusatzmaterial auf CD zur Verfügung. Zusätzlich bietet die offene Arbeitsform des Lernbuffets Ihnen als Lehrkraft die Möglichkeit, gezielt leistungsschwache Schüler in ihrem Lernprozess zu unter- stützen.

Ideen für die weitere Arbeit

Das Thermitverfahren, bei dem Eisen in kleinen Mengen hergestellt wird und welches Anwen- dung฀beim฀Gleisbau฀i฀ndet,฀wäre฀ein฀mögliches฀nächstes฀Unterrichtsthema.฀Auch฀könnte฀man฀

sich mit weiteren Verfahren zur Metallgewinnung beschäftigen. So böte sich die Elektrolyse an, mit der man Metalle, wie Aluminium (Bauxitverfahren), gewinnen kann.

Hinweise für fächerübergreifendes Arbeiten

Bei diesem Thema würde sich eine Zusammenarbeit mit dem Fach „Arbeit/Wirtschaft“ anbie- ten.฀So฀könnten฀sich฀die฀Schüler฀mit฀Berufen฀in฀der฀Fachrichtung฀„Metall“฀auseinandersetzen.

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Die Einheit im Überblick

 V = Vorbereitung FO = Folie AB = Arbeitsblatt

 D฀=฀Durchführung฀ SV฀=฀Schülerversuch฀ TK฀=฀Tippkarte

VP฀=฀Versuchsprotokoll฀ FV฀=฀Folienvorlage฀ = Zusatzmaterial auf CD

Minimalplan

Ihnen steht wenig Zeit zur Verfügung und Sie behandeln dieses Thema direkt nach der Einheit

„Redoxreaktionen“?฀Dann฀können฀Sie฀diese฀Einheit฀auch฀in zwei Unterrichtsstunden durch- führen.฀Überspringen฀Sie฀den฀Einstiegsversuch M 2 und setzen Sie direkt mit dem Lernbuffet

Stunden 1–2: Eisen überall – aber wo kommt es her?

M 1 (FO) Schritt für Schritt vom Erz zum Stahl M 2 (SV)

V: 10 min

D: 20 min

Eisen aus Eisenoxid?

1 Schutzbrille (pro Schüler)

1฀Paar฀Einweg-Hand- schuhe (pro Schüler) 1 schwer schmelzbares Reagenzglas

1 Waage

(am Lehrerpult)

1 durchbohrter Stopfen

2฀Gummischläuche 1 Spatel

1 Becherglas 1฀Gasbrenner 2฀Glasrohre Stativmaterial

1 Waschfl asche 1฀weißes฀Blatt฀Papier 1 Magnet

Eisenoxid Kalkwasser฀

Holzkohlepulver

M 3 (VP) Versuchsprotokoll: Eisen aus Eisenoxid?

(VP) Versuchsprotokoll: Eisen aus Eisenoxid? (mit weniger Hilfestellungen)

Stunden 3–4: Lernbuffet zum Hochofenprozess (FV) Versuchsskizze: Eisen aus Eisenoxid?

M 4 (AB) Lernbuffet „Vom Erz zum Stahl“ – Laufzettel

M 5 (AB) Vom Eisenerz zum Roheisen – der Hochofenprozess M 6 (AB) Von oben nach unten – Blick in den Hochofen

M 6 (AB) Von oben nach unten – Blick in den Hochofen (höheres Niveau) (FV) Blick in den Hochofen

M 7 (AB/TK)

Hier geht’s heiß her! – Die Vorgänge im Hochofen

M 7 (AB/TK)

Hier geht’s heiß her! – Die Vorgänge im Hochofen (höheres Niveau)

M 8 (AB) Roheisen ist nicht genug! – Die Stahlproduktion

M 8 (AB) Roheisen ist nicht genug! – Die Stahlproduktion (höheres Niveau)

Stunde 5: Der Hochofenprozess – was wurde gelernt?

M 9 (FV/LEK) Vom Erz zum Eisen – der Hochofen M 10 (AB/LEK) Rund um den Hochofen – ein Kammrätsel

(AB/LEK) Rund um den Hochofen – ein Kammrätsel (mit mehr Hilfestellungen)

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M 1 Schritt für Schritt vom Erz zum Stahl

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, -: Thinkstock/iStock; Fotos , , : Colourbox

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M 2 Eisen aus Eisenoxid?

„Reines Eisen gewinnt man durch eine Reduktion!“ Überprüft in diesem Versuch, ob diese Aussage stimmen kann.

Schülerversuch฀in฀Kleingruppen฀฀  Vorbereitung: 10 min  Durchführung: 20 min Aufgabe

Führt den folgenden Versuch durch.

So führt ihr den Versuch durch

1. Stellt die folgenden Materialien bereit.

Das benötigt ihr 1 Schutzbrille (pro Schüler)

1฀Paar฀Einweg-Hand- schuhe (pro Schüler) 1 schwer schmelz bares Reagenzglas

1 Waage

(am Lehrerpult)

1 durchbohrter Stopfen

2฀Gummischläuche 1 Spatel

1 Becherglas 1฀Gasbrenner 2฀Glasrohre

Stativmaterial 1 Waschfl asche 1฀weißes฀Blatt฀Papier 1 Magnet

Eisenoxid Kalkwasser฀

Holzkohlepulver

2.฀฀ ฀Füllt฀das฀Reagenzglas฀mit฀einem฀Gemisch฀aus฀0,5฀g฀Holzkohle฀und฀3฀g฀Eisenoxid฀(genau฀

abwiegen).฀Verschließt฀das฀Reagenzglas฀mit฀dem฀durchbohrten฀Stopfen.

3.฀฀ ฀Befüllt฀das฀Becherglas฀vorsichtig฀und฀etwa฀zwei฀daumenbreit฀mit฀Kalkwasser.

4.฀฀ ฀Befestigt฀ das฀ Reagenzglas฀ mithilfe des Stativmaterials und baut den฀ Versuch฀ gemäß฀ der฀ neben- stehenden Abbildung auf. Lasst den Versuchsaufbau von eurem Lehrer überprüfen.

Die Waschfl asche sollte aus Si- cherheitsgründen unbedingt zwi- schengeschaltet werden.

5.฀฀ ฀Stellt฀am฀Gasbrenner฀die฀rauschende฀Flamme฀ein฀und฀erhitzt฀von฀unten฀das฀Reagenz- glas. Beobachtet genau, was passiert.

6. Sobald keine Änderungen mehr zu sehen sind, ist der Versuch beendet. Löst als erstes vorsichtig฀den฀Gummischlauch฀vom฀Reagenzglas,฀damit฀beim฀Abkühlen฀kein฀Kalkwas- ser฀in฀die฀Apparatur฀läuft.฀Stellt฀erst฀dann฀den฀Gasbrenner฀aus.

7.฀฀ ฀Lasst฀ das฀ Reaktionsprodukt฀ im฀ Reagenzglas฀ abkühlen.฀ Schüttet฀ es฀ anschließend฀ vorsichtig฀auf฀das฀weiße฀Blatt฀Papier.฀Untersucht฀das฀Aussehen฀des฀Produkts.

8.฀฀ ฀Prüft฀das฀Produkt฀auf฀magnetische฀Eigenschaften,฀indem฀ihr฀einen฀Magneten฀mit฀einem฀

Stück฀Papier฀umwickelt฀und฀an฀das฀Produkt฀haltet.

B eobachten und Dokumentieren Füllt das Versuchsprotokoll aus.

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M 4 Lernbuffet „Vom Erz zum Stahl“ – Laufzettel

So funktioniert’s – Regeln zum Arbeiten am Lernbuffet

Arbeite ruhig und konzentriert allein oder mit einem Partner.

Unterhältst฀ du฀ dich฀ mit฀ deinem฀Arbeitspartner฀ über฀ die฀Aufgaben,฀ so฀ rede฀

leise, damit du deine Mitschüler nicht störst.

Hole dir die Arbeitsblätter vom Buffet. Du kannst zwischen zwei Schwierigkeits- stufen wählen.

Bearbeite die Aufgaben der Reihe nach.

Kontrolliere฀ deine฀ Aufgaben฀ selbstständig.฀ Dafür฀ holst฀ du฀ dir฀ die฀Lösungs karte vom Lehrerpult und vergleichst sie mit deinem Arbeitsblatt. Berichtige gege- benenfalls.

Die Aufgabe ist erledigt?฀Dann฀mache฀ein฀Kreuz฀auf฀der฀Laufkarte.฀Notiere฀dir฀au- ßerdem฀die฀Dinge,฀die฀du฀noch฀nicht฀ganz฀verstanden฀hast.฀Sie฀werden฀dann฀im฀

Anschluss an das Lernbuffet besprochen.

Räumt den Arbeitsplatz nach jedem Versuch auf,฀ damit฀ die฀ folgenden฀ Gruppen฀

den Versuch ebenfalls durchführen können.

Laufkarte

Material erledigt Das habe ich noch nicht ganz ver-

standen … Niveau 1 Niveau 2

1 Text: Vom Eisenerz zum Roh- eisen – der Hochofenprozess

2 Arbeitsblatt: So sieht der Hochofen aus

3 Arbeitsblatt: Was passiert im Hochofen?

4 Text und Arbeitsblatt: Eisen – und dann?

5 Rätsel: Hochofen – kreuz und quer

Bilder: Colourbox

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Von oben nach unten – Blick in den Hochofen

Im Hochofen läuft die Gewinnung von Roheisen aus Eisenerzen in mehreren hin- tereinandergeschalteten Schritten ab. Dazu sind verschiedene Zonen im Hochofen nötig. Wiederhole hier, welche das sind und wo sie sich im Hochofen befi nden.

Aufgaben

1. Ergänze oberhalb des Ofens die Stoffe, mit denen der Ofen befüllt wird.

2. Trage links neben dem Ofen die Zonen ein.

3. Stelle im Inneren des Ofens die Wortgleichungen auf.

4.฀฀ Ergänze฀die฀noch฀fehlenden฀Begriffe.

+

M 6

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Roheisen ist nicht genug! – Die Stahlproduktion

Durch den Hochofenprozess gewinnt man Roheisen – doch dieses muss noch wei- terverarbeitet werden, ehe es als Werkstoff genutzt werden kann. Erfahre hier, wie man dabei vorgeht.

Das beim Hochofenprozess entstehende Roheisen ist so spröde (d. h. unelastisch und ris- sig), dass es nur schlecht geschmiedet oder gewalzt werden kann. Das liegt daran, dass es noch฀mit฀vielen฀anderen฀Stoffen฀wie฀Kohlenstoff,฀Mangan,฀Silizium,฀Phosphor฀oder฀Schwefel฀

verunreinigt฀ist.฀Um฀das฀Roheisen฀besser฀verarbeiten฀zu฀können,฀ist฀es฀notwendig,฀den฀Koh- lenstoffgehalt฀unter฀1,7฀%฀zu฀verringern.฀Eisen฀mit฀einem฀derart฀niedrigen฀Kohlenstoffgehalt฀

nennt man Stahl. Auch die anderen Fremdstoffe sind weitestgehend aus dem Stahl entfernt.

Das฀Senken฀des฀hohen฀Kohlenstoffgehalts฀im฀Roheisen฀wird฀in฀der฀Fachsprache฀„Frischen“฀

genannt.฀Das฀bedeutet,฀dass฀der฀Kohlenstoff฀oxidiert฀wird.

In modernen Stahlwerken sind die folgenden beiden Verfahren zur Stahlproduktion gängig:

Aufgaben

1. Erkläre, warum man Eisen noch weiter zu Stahl verarbeiten muss.

2.฀฀ Vergleiche฀beide฀Verfahren฀miteinander.฀Nenne฀Gemeinsamkeiten฀und฀Unterschiede.฀

3.฀฀ Beim฀Elektrostahlverfahren฀wird฀Metall฀recycelt.฀Wie฀meint฀man฀das?฀Erkläre.

2 Das Elektrostahlverfahren

Bei diesem Verfahren wird das fl üssige Roheisen in eine gro- ße฀Wanne฀gefüllt.฀Kohleelektroden฀ragen฀in฀diese฀Wanne฀hi- nein.฀Es฀wird฀eine฀elektrische฀Spannung฀an฀die฀Kohleelektro- den gelegt, sodass zwischen ihnen ein Lichtbogen entsteht.

Dieser฀setzt฀eine฀große฀Wärmeenergie฀frei.฀Durch฀diese฀hohen฀

Temperaturen฀verbrennt฀der฀im฀Eisen฀enthaltene฀Kohlenstoff฀

zu฀Kohlenstoffdioxid.฀Allerdings฀benötigt฀man฀für฀diesen฀Pro- zess zusätzlich Sauerstoff. Daher füllt man zum Roheisen auch noch฀Eisenschrott฀in฀die฀Wanne.฀In฀diesem฀Eisenschrott฀bei฀n- det sich Eisenoxid, das den benötigten Sauerstoff liefert.

Dieses Verfahren ist energetisch günstiger als das Sauerstoff-

blasverfahren, allerdings auch kostenintensiver. Daher wird es nur zur Herstellung von Qualitäts- und Edelstählen benutzt.

Das Elektrostahlverfahren 1 Das Sauerstoffblasverfahren

Dieses฀Verfahren฀ wird฀ auch฀ „LD-Verfahren“฀ genannt฀ und฀

ist das weltweit meist genutzte Verfahren zur Herstellung von Stahl aus Roheisen.

Bei diesem Verfahren wird das Roheisen in einen speziel- len฀Behälter,฀den฀sogenannten฀Konverter,฀gefüllt.฀Mithilfe฀

eines฀langen฀Rohrs,฀der฀Lanze,฀wird฀Sauerstoff฀in฀den฀Kon- verter฀geblasen.฀Der฀überschüssige฀Kohlenstoff฀verbrennt฀

zu฀Kohlenstoffdioxid฀und฀auch฀die฀anderen฀unerwünschten฀

Stoffe werden oxidiert. Die verbrannten Stoffe entweichen größtenteils฀ als฀ Gase.฀ Nach฀ zirka฀ 20฀ Minuten฀ ist฀ der฀Vor-

gang beendet. Das Sauerstoffblasverfahren

O2 Sauerstoffl anze

Kohleelektroden Konverter

fl üssiges Roheisen

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M 9 Vom Erz zum Eisen – der Hochofen

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M 10 Rund um den Hochofen – ein Kammrätsel

Was hast du über die Vorgänge im Hochofen und die Stahlproduktion gelernt? Teste in diesem Kammrätsel dein Wissen!

Dies ist der Aus- gangsstoff der Eisengewinnung (Foto 1).

1

So nennt man eine Reaktion, bei der einem Stoff Sauerstoff entzogen wird.

2

Dies ist ein Reduk-

tionsmittel. ³

Hier฀indet฀die฀

Eisengewinnung

statt (Foto 2). ⁴

Ein Nebenprodukt beim Hochofen-

prozess

5

Der Anteil hiervon ist im Roheisen zu hoch, um es zu verarbeiten.

6

In dieser Zone des Hochofens werden die Stoffe getrocknet.

7

Dieser Stoff ist in

Eisenerz enthalten. ⁸

Gase,฀die฀beim฀

Hochofenprozess

entweichen. ⁹

Senken des Kohlenstoff฀gehalts฀

im Roheisen

10

Lösungswort

Tipp Deren Bedeutung im Hochofenprozess wird oft unterschätzt.

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Foto: Thinkstock/iStockFoto: Thinkstock/iStockFoto: Colourbox

Foto 1

Zement kann aus dem gesuchten Begriff Nr. 5 gewonnen werden.

Foto 2