Wussten Sie? Wie Stahl aus Eisen hergestellt wird

Stahl ist einer der vielseitigsten Werkstoffe der Welt. Definiert als eine Legierung aus Eisen und Kohlenstoff, ist es sowohl stark als auch langlebig. Darüber hinaus werden nach Angaben des American Iron and Steel Institute jährlich über zwei Drittel des in Nordamerika produzierten Stahls recycelt. Um Stahl herzustellen, müssen metallverarbeitende Betriebe jedoch mehrere Schritte durchführen, bei denen Roheisen verwendet wird.

Warum Stahl Roheisen benötigt

Alle Stähle werden aus Roheisen hergestellt. Wie bereits erwähnt, zeichnet sich Stahl durch das Vorhandensein von Eisen und Kohlenstoff aus. Das Verhältnis dieser beiden Elemente variiert in Abhängigkeit von der spezifischen Stahlsorte, die hergestellt wird. Abgesehen davon enthalten die meisten Stahlsorten etwa 1 % Kohlenstoff und 97 % Eisen, wobei die restlichen 2 % aus Spurenelementen und Verunreinigungen bestehen.

Die Menge an Kohlenstoff beeinflusst die physikalischen Eigenschaften des Stahls. Generell gilt:Je höher die Kohlenstoffkonzentration, desto fester und härter der Stahl. Zu viel Kohlenstoff kann Stahl jedoch anfällig für Rost und Korrosion machen und gleichzeitig das Schweißen und Formen erschweren.

Roheisen schmelzen

Ob kohlenstoffarm, mittelkohlenstoffhaltig oder kohlenstoffreich – der erste Schritt zur Herstellung von Stahl ist das Schmelzen von Roheisen. Nachdem das Eisenerz abgebaut und geerntet wurde, wird es in einem großen Ofen geschmolzen. Es ist nicht ungewöhnlich, dass diese Öfen Temperaturen von über 3.000 Grad Fahrenheit erreichen. Wenn sich das Eisen erhitzt und verflüssigt, trennt es sich von seinen Verunreinigungen, wodurch saubereres Eisen entsteht, das sich besser für die Stahlherstellung eignet.

Kohlenstoff hinzufügen

Beim Schmelzen von Roheisen mit dem Ziel der Stahlerzeugung werden metallverarbeitende Betriebe diese Möglichkeit auch nutzen, um Kohlenstoff hinzuzufügen. Kohlenstoff ist natürlich für den Prozess unerlässlich. Es unterscheidet Stahl von Roheisen, was zu größerer Festigkeit und Haltbarkeit führt. Wenn das Roheisen von fest zu flüssig wird, wird eine bestimmte Menge Kohlenstoff hinzugefügt.

Kalkstein hinzufügen

Neben Kohlenstoff werden metallverarbeitende Betriebe bei der Stahlerzeugung auch Kalkstein in den Ofen einspeisen. Sowohl Kohlenstoff als auch Kalkstein sind für den Stahlherstellungsprozess unerlässlich. Kalkstein wird verwendet, um Verunreinigungen, einschließlich Flussmittel, zu entfernen, indem er dem Eisen hilft, sich von den Verunreinigungen zu trennen.

In der Vergangenheit war die Herstellung von Stahl ein mühsam mühsamer und schwieriger – sowie gefährlicher – Prozess. Dank der jüngsten Fortschritte im Bereich der Metallbearbeitung können Unternehmen jedoch in kürzerer Zeit deutlich mehr Stahl herstellen. Ein typischer Hochofen kann in nur 40 Minuten fast 400 Tonnen Eisen und Kohlenstoff in Stahl umwandeln. Herdöfen können ähnliche Stahlmengen produzieren, benötigen jedoch eine längere Zeit.