Der Hochofenprozess im Hochofen ist ein kontinuierlicher Prozess und wird durch die unten am Hochofen eingeblasener heißer Luft in Gang gehalten. Die zugeführte Luft hat dabei zwei Funktionen, einmal die Versorgung mit Sauerstoff, der mit Koks zu Kohlenstoffmonooxid reagiert. Zum anderen sorgt die zugeführte Luft auch zu einer Verwirbelung /Vermischung der Rohstoffe im Hochofen und sorgt somit für den hohen Wirkungsgrad eines Hochofenprozesses b) Im Grundsatz ist ein Hochofen ein ca. 20 - 30 Meter hoher Turm, der nach der sogenannten Schachtofenbauweise entwickelt worden ist. Dabei werden die einzelnen "Zonen" des Hochofens abwechseln mit Eisenoxid und Koks beschickt. Von oben wird in einem kontinuierlichen Prozess Luftsauerstoff zugeführt ("Gegenstromprinzip"), dass mit dem Koks zu Kohlenstoffmonooxid reagiert. Aufgrund seiner hohen Dichte "schwimmt" das gebildete Roheisen oberhalb der Schlacke und kann nun abgeschöpft werden. Er Aufbau eines Hochofens. Die notwendige Temperatur zum Schmelzen des Eisenoxids wird durch äußeres Beheizen der Hochofenwand gewährleistet a) Im ersten Schritt reagiert der eingeblasene Luftsauerstoff mit dem Koks (Kohlenstoff) in einer endothermen Reaktion zu Kohlenstoffdioxid.
Der obere Kegel, der Schacht ruht in einem eisernen Tragring. Der untere Kegel auch Rast genannt, wird von oben her von der sogenannten Gicht beschickt und von unten beheizt. Der Schachtdurchmesser muss nach unten einwachsen, da die Beschichtung durch die steigende Temperatur expandiert, zur Rast hin verkleinert sich der Durchmesser wieder, da die Beschickung schmilzt und folglich kontrahiert. Der Ofen wird durch die Gicht beschickt. Dabei wechselt regelmäßig eine Schicht Koks mit einer Schicht Eisenerz ab. Weiters werden zum Erz verschiedene Zuschläge wie z. B. : Kalkstein, Dolomit, und Felsspat beigemengt um die Beimengung des Erzes zu leicht schmelzenden Schlackerz zu binden. Schließlich wird die unterste Koksschicht durch einblasen vorgewärmter Luft auf 700 - 800C° erhitzt und dann durch sauerstoffreiche Luft entzündet, so dass Koks verbrennt. Übung zum Thema "Hochofen" | Unterricht.Schule. 2C + O 2 ® 2CO So erreicht die Temperatur im unteren Bereich des Hochofens ca. 1600C°. Das heiße CO steigt in die darüberliegende Erzschicht auf und reduziert das Eisenoxid zum Metall: Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2 Die nächste Koksschicht setzt das CO 2 wieder zu CO um CO 2 + C = 2CO Das CO reduziert wiederum die darauf folgende Erzschicht usw. bis es in den oberen kühleren Schichten in CO 2 und Kohlenstoff geteilt wird 2CO = CO 2 + C Der Kohlenstoff reduziert das Eisenerz direkt.
Die Reaktionen und Abläufe der Roheisengewinnung sind im Schulexperiment meist nicht zugänglich. Methodische Hinweise: Gusseisen, Stahlbauteile, Eisenerzbrocken werden im Unterricht auf ihre Eigenschaften untersucht. Farbe, Magnetismus, Wasserlöslichkeit, Duktilität, Bruchfestigkeit und so weiter. Es wird deutlich, dass es sich um unterschiedliche Stoffe mit verschiedenen Eigenschaftskombinationen handelt. Wie gelingt nun die Verwandlung des Eisenerzes in (Roh)eisen? Die Sendung soll Aufschluss geben. Hochofen aufbau arbeitsblatt und. Folgende Arbeitsaufträge (auch eine Auswahl) könnten arbeitsteilig an verschiedene Gruppen vergeben werden (siehe Arbeitsblatt 1): - Nenne die Stoffe, die im Rennofen eingesetzt werden. - Formuliere in Wortgleichungen die chemischen Vorgänge im Rennofen (für Fortgeschrittene: Reaktionsgleichungen in Formelsprache). - Wie wird die Energie für die Vorgänge im Rennofen bereitgestellt? - Beschreibe die Unterschiede im Bau zwischen Rennofen und Hochofen. - Nenne die Stoffe, die im Hochofen eingesetzt werden.
Siderit FeCo 3 Dieses Mineral hat ein trigonales Kristallsystem mit bis zu 40% Fe Gehalt. 4. Brauneisenstein (Nadeleisenerz) FeCo 3 besitzt ein rhombisches Kristallsystem mit 62% Eisengehalt 5. Pyrit FeS 2 hat ein kubisches Kristallsystem mit 46% Fe Gehalt. Die größten Vorkommen gibt es in Russland, Kanada, Australien und Indien. Gewinnung Im wesentlichen erfolgt die Aufbereitung durch Flotation oder Magnetabscheidung. Das Erz wird zerkleinert. Hochofenprozess - Aufgaben und Übungen. Der Grundvorgang bei der Fe - Gewinnung ist folgender: Oxidische Eisenerze werden mit Kohlenstoff reduziert woraus Roheisen entsteht, ein sprödes Material, das bei Erhitzen innerhalb eines kleinen Temperaturbereichs erweicht. Die Roheisengewinnung erfolgt vorwiegend im Hochofen - allerdings erlangen daneben Verfahren der direkten Reduktion immer mehr Bedeutung. Ein Hochofen ist durchschnittlich 30m hoch und hat einen kreisförmigen Durchmesser von bis zu 10 Meter. In einem solchen Hochofen kann man bis zu 10 000 t Eisen täglich produzieren. Der Ofen ist in Form eines Doppelkegles aus Feuerfesten Schamottsteinen gemauert.
Einbetten ließe sich die Sendung zum Beispiel in der Unterrichtseinheit "Brückenbau", in deren Verlauf die Frage der Baumaterialien erörtert wird. Im Rahmen von Materialprüfungen kann der Unterschied in der Belastbarkeit zwischen Stahl und Gusseisen verdeutlicht werden. An die Schüler können (ergänzend zu den oben aufgeführten) folgende Arbeitsaufträge vergeben werden: - Nenne in Stichworten die Arbeitsschritte für den Bau eines Rennofens. - Nenne die Arbeitsschritte für den Betrieb eines Rennofens. - Beschreibe die Aufarbeitungsschritte für das im Rennofen entstandene Produkt. - Nenne die zum Betrieb eines Hochofens notwendigen Rohstoffe - Nenne die Verfahrensschritte, die vom Eisenerz zum Gusseisen führen. - Nenne die Verfahrensschritte, die vom Gusseisen zum Stahl führen. - Nenne die Verfahrensschritte, denen Stahl in der Weiterverarbeitung unterzogen werden kann. - Vergleiche die Eigenschaften von Gusseisen und Stahl. Hochofen aufbau arbeitsblatt. Hausaufgabe: 1. Nenne je drei verschiedene Alltagsprodukte aus Gusseisen und aus Stahl.