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Die Stahlerzeugung ist eine Technologie, die einem ständigen Wandel unterzogen ist. Viele Frischverfahren wie das Siemens-Martin-Verfahren oder das Thomasverfahren besitzen heute keine Bedeutung mehr und wurden durch moderne Verfahren wie dem Sauerstoffblasverfahren oder dem Elektrolichtbogen-Verfahren substituiert, die einen hohen Schrottanteil verarbeiten können.
Sauerstoffblassverfahren: Verarbeitung von Roheisen und Schrott
Man unterscheidet diese Verfahren nach der Art der Sauerstoffzufuhr, die man als Blasen bezeichnet. In den als Konverter bezeichneten Gefäßen können mit jeder Schmelze bis zu 400 t Stahl bei einer Temperatur von bis zu 3000 °C erzeugt werden. Bei diesen Temperaturen verbrennen Kohlenstoff und weitere unerwünschte Bestandteile fast vollständig. Der gesamte Vorgang dauert bis zu 50 Minuten. Beim Abstich des fertigen Stahls liegt eine Temperatur von immerhin noch 1600 °C vor.
Merke
Elektrolichtbogen-Verfahren: Verarbeitung von Schrott und Eisenschwamm
Bei diesem Verfahren entsteht die Prozesswärme durch elektrischen Strom. Es wird ein Lichtbogen erzeugt, der zwischen einer Graphitelektrode und dem Schrott entsteht und dabei Temperaturen von bis zu 3600 °C gewährleistet. Gegenüber dem Sauerstoffblasverfahren besitzt das Elektrolichtbogen-Verfahren den Vorteil, dass die Wahl der Eingangsstoffe weitgehend frei ist. So können sowohl Schrott, Eisenschwamm als auch Roheisen und eine Mischung aus diesen Bestandteilen als Eingangsstoffe gewählt werden. Die neueste Generation dieser Öfen erlaubt in einem Zeitraum von ca. 90 Minuten bis zu 350 t Stahl zu erzeugen.
Merke
Sind diese Vorgänge abgeschlossen, so kann der noch flüssige Stahl in einem Hüttenwerk gegossen werden und erhält somit seine feste Form. Dabei hat sich im Verlauf der Zeit das Stranggießen, also das Gießen eines endlosen Strangs, gegenüber dem Kokillenguss durchgesetzt.
Merke
Der nächste Arbeitsschritt ist die Weiterverarbeitung des Stahls durch Walzen. Walzen erzeugen in mehreren Durchgängen beispielsweise Bleche, die anschließend in der Automobilindustrie weiterverwendet werden.
In der nächsten Abbildung siehst du eine Übersicht der bisher erfolgten Prozessschritte vom Erz bis hin zum Stahl, welcher am Ende der Prozesskette je nach gewünschtem Einsatzzweck entweder in unberuhigter oder beruhigter Form vorliegt.
Prozesschritte
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