Gewinnung von eisen

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Gewinnung von eisen

  1. 1. Gewinnung von EisenVon Jan Gerhards
  2. 2. Gliederung• Das Element Eisen• Die wirtschaftliche Bedeutung von Eisen• Die Eisenerze– Magneteisenerz– Hämatit• Der Hochofen– Der Nutzen– Die Bestückungen– Der Aufbau• Der Winderhitzer• Der Hochofen• Chemische Reaktionen im Hochofen• Die Endprodukte– Schlacke– Eisen
  3. 3. Das Element Eisen• Chemische Abkürzung: Fe• Atommasse: 55,85u• Ordnungszahl: 26• Festes Element• Metall
  4. 4. Die Wirtschaftliche Bedeutung vonEisen• Billiges Metall• Leicht zu verarbeiten• Viele Verwendungsmöglichkeiten– Weiterverarbeitung zu• Gusseisen• Stahl– Bau von• Fortbewegungsmittel• Hausbau• Generatoren,Transformatoren, Elektromotoren
  5. 5. Die Eisenerze• Reines Eisen kommt nicht in Natur vor nur Eisenerze• Wirtschaftlich genutzt– Magneteisenerz (Fe3O4)– Hämatit (Fe2O3)• Wirtschaftlich nicht genutzt– Brauneisenstein (Fe2O3 xxH2O)– Späteisenstein (FeCo3)– Pyrit (FeS2)
  6. 6. Magneteisenerz• Hoher Eisengehalt: 60 – 70 %• Eisenoxid• Große Lager inSchweden, Norwegen, Nordafrika, Russlandund USA• Magnetisch
  7. 7. Hämatit• Eisengehalt 40 – 60 %• Eisenoxid• Große Lager in Brasilien, Australien undNordamerika• Früher großes Lager in Deutschland• Rot oder schwarz
  8. 8. Der Hochofen
  9. 9. Der Nutzen eines Hochofens• Früher Idee: Ausschmelzen des Eisens Heute: Reduktion des Eisenoxids umSauerstoff durch Kohlenstoff• Reduktion: Abgabe von Sauerstoff
  10. 10. Die Bestückungen eines Hochofens• Kalk– Bildet die Nebenbestandteile des Eisenerzes zuleicht schmelzbarer Schlacke um• Eisenerz– Z.T. Pellets– Bildet mit Kalk den Möller• Koks– Fast reiner Kohlenstoff– Oxidiert während Hochofenprozess
  11. 11. Der Aufbau eines Hochofens
  12. 12. Der Winderhitzer• Höhe: 25-40m• Durchmesser:bis zu 9m• Funktion:erhitzt Luft aufbis zu 1300°C
  13. 13. Der Hochofen• Höhe: ca.30m• Höhe mit Aufbauten:bis zu 100m• Durchmesser: 10-15m• dient der Gewinnungvon Eisen– Ca. 1400 kg Eisenerz,490 kg Kocks und220 kg Kalk für 1Tonne Eisen
  14. 14. Technische Funktionen im Hochofen1200°C heiße Luft zumEinblasen in HochofenGichtgas zumEntstauben und VerbrennenAbwechselnd Koks und MöllerZum HochofenAlle 4 Stunden beiAbstich: Eisen und Schlacke
  15. 15. Chemische Reaktionen im Hochofen• Gegenstromreaktor• Viele Nebenprozesse• Hauptprozesse laufen gleichzeitig ab– Aufeinander aufbauend– In möglichst guter Reihenfolge und Darstellung– 2 Wege: Weg des Eisenerzes, Weg des Kokses
  16. 16. Chemische Reaktionen im HochofenEisenerzKoksFeOFeO+CCO+FeFeCFe2O3 ,Fe3O4C+OCOCOCO23Fe2O3+CO2Fe3O4+CO23Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2Fe3O4+CO3FeO+CO2Fe3O4Fe3O4+CO3FeO+CO2FeO+CCO+Fe
  17. 17. Weiterverarbeitung von Roheisen• Zusammensetzung– Eisen: 93%– Kohlenstoff: 4,5%– Silicium: 0,5%– Mangan: 0,5%– Phosphor: 0,06%– Schwefel: 0,05%• Verwendung– Gusseisen– Stahl– Legierungen
  18. 18. Weiterverarbeitung von Schlacke• Verwendung– 80% Zement– 15% Straßenbau– 5% Glaszusatz
  19. 19. Danke für eure Aufmerksamkeit!Habt ihr noch Fragen?

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