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Erz, Koks und ein heißer Ofen

Roheisen ist der wichtigste Eisenträger für die Rohstahlerzeugung. Weltweit werden rund 1,68 Mrd. Tonnen Roheisen pro Jahr benötigt, die vorwiegend im Hochofen geschmolzen werden. Der Hochofen 2 in Duisburg-Schwelgern produziert davon etwa vier Millionen Tonnen.

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Der Hochofen
RÜCKKÜHLUNGSANLAGE DER SCHLACKENGRANULATION

Die flüssige Hochofenschlacke wird in der Schlackengranulation zunächst mit Wasser verfestigt. Es entsteht ein Wasser-Sand-Gemisch, das später wieder getrennt wird. Der Hüttensand dient als Rohstoff für die Zementindustrie. Das Wasser wird zur Rückkühlanlage gepumpt, um nach der Abkühlung wieder eingesetzt werden zu können.

WINDERHITZER

Zur Vergasung des Kokses und der Einblaskohle wird Sauerstoff benötigt. Dieser kommt zu mindestens 70 % aus der Luft, die in Gebläsen verdichtet wird, und bis zu 30 % aus reinem Sauerstoff, der in Luftzerlegungsanlagen erzeugt wird. Das als Wind bezeichnete Gasgemisch wird auf bis zu
1260° C aufgeheizt.

HOCHOFEN

Das 46 Meter hohe Ofengefäß ist im Inneren mit feuerfesten Steinen ausgemauert. Sein Durchmesser beträgt im Blasformbereich 15 Meter. Umgeben ist die Konstruktion von einem Stahlgerüst.

KALTWINDERZEUGUNG

Hier stehen vier Gebläse für die Kaltwindversorgung der beiden Schwelgerner Hochöfen.

GIESSHALLE

In den beiden Gießhallen wird das Roheisen und die Schlacke "abgestochen" und getrennt. Das während der Abstiche entnommene Roheisen wird in sogenannte Torpedopfannen geleitet und zur Weiterverarbeitung ins Stahlwerk abtransportiert. Die flüssige Schlacke geht in die Schlackengranulation.

GIESSHALLEN- UND MÖLLERENTSTAUBUNG

In den Bereichen der Abstichlöcher sowie der Roheisen- und Schlackenrinnen befinden sich in der Gießhalle Hauben, die entstehende Stäube absaugen und zu einer Filteranlage führen. In der Möllerung entsteht durch Transport und Absieben der Einsatzstoffe ebenfalls Feinstaub, der hier abgesaugt und gefiltert wird.

KOHLEEINBLASANLAGE

Von hier wird die Feinkohle pneumatisch zu den Blasformen gefördert, wo sie mit dem Heißwind in den Ofen gelangt. Das Einblasen von 150 bis 200 Kilogramm Kohle pro Tonne Roheisen ersetzt die gleiche Menge an teurem Hüttenkoks.

SCHALTHAUS HO2

Wenn hier nichts geht, geht gar nichts mehr: Vom Schalthaus wird der Hochofen 2 mit Strom versorgt.

RÜCKKÜHLUNGSANLAGE

Stahlmantel und Feuerfestmauerwerk des Hochofens müssen gekühlt werden. Dafür stehen mehrere geschlossene Kühlkreisläufe zur Verfügung. In der Rückkühlanlage wird das Rücklaufwasser auf die vorgegebene Vorlauftemperatur heruntergekühlt.

GICHTBAND

Die Einsatzstoffe (Stückerz, Sinter, Pellets, Koks und Zuschläge) werden über das Band aus der Möllerung zu den beiden Begichtungsbehältern am Ofenkopf transportiert.

MÖLLERUNG

In der Möllerung gibt es Tagesbunker, Wiegebunker und Bänder. Hier wird das Material zwischengelagert und über die Wiegebunker auf die Bandanlage der Möllerung dosiert. Ein Rechner gewährleistet die optimale Zusammenstellung aller Einsatzstoffe wie Koks, Pellets, Sinter, Stückerze und Zuschläge.

Gicht

Die Reduktionsgase verlassen als Gichtgase den Prozess, werden gereinigt und den Kraftwerken sowie anderen Abnehmern zur energetischen Nutzung zugeführt.

Trocken- und Vorwärmzone

Das in den Ofen gefüllte Material (Eisenerze, Koks, Zuschläge) wird durch von unten nach oben aufsteigende heiße Reduktionsgase vorgewärmt und getrocknet.

Indirekte Reduktionszone (durch Kohlenmonoxid-Gas)

Mittels chemischer Reaktionen bei Temperaturen unter
1.000° C wird der Sauerstoffanteil des Eisenoxids reduziert.

Direkte Reduktionszone

Bei Temperaturen über 1.000° C entzieht der Kohlenstoff des Kokses den Eisenoxiden den restlichen Sauerstoff.

Schmelzzone

Das heiße Reduktionsgas bringt das Eisen und die Schlacke zum Erweichen und Schmelzen. Gleichzeitig wird zunehmend Kohlenstoff im Roheisen gelöst (Aufkohlung).

Wirbelzone

Vor den Blasformen reagiert der Sauerstoff aus dem Heißwind mit dem Kohlenstoff des Kokses und der Einblaskohle. Bei Temperaturen von rund 2.200° C entsteht Reduktionsgas Kohlenmonoxid. Dieses Gas strömt gegen den nachrutschenden Möller und Koks nach oben (Gegenstrom).

Roheisen und Schlacke

Das flüssige Eisen mit einem Kohlenstoffgehalt von knapp fünf Prozent und die Schlacke sammeln sich im Gestell, dem untersten Teil des Hochofens. Von hier wird beides bei Temperaturen von 1.500° C durch das Stichloch abgelassen.

Gicht
Schacht
Kohlensack
Rast
Gestell
Winderhitzer
TKW Entladestation für die Einblaskohle HO1 & HO2
Wirbler
Wascher
Drei Sand-Silos für die Nachentwässerung
Schlackengranulation
Abgaskamin der Winderhitzer

Weiterführende Informationen

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