LD-Konverter (Basic Oxygen Furnace / BOF): Herzstück der modernen Stahlproduktion

Prinzip & Bedeutung

Der LD-Konverter (Basic Oxygen Furnace, BOF) ist das weltweit dominierende Verfahren zur Stahlerzeugung aus Roheisen (Pig Iron). Reines Sauerstoffblasendurchschmelzen oxidiert Begleitelemente (C, Si, Mn, P, S) zu Schlacke & Gas – flüssiger Stahl bleibt.

Name: „Basic“ = basische Feuerfestauskleidung (Magnesia, Branntkalk) + basische Zuschlagstoffe (Kalk, Dolomit).

Prozessablauf (Heat / Charge)

1. Laden: Konverter gekippt. ~⅓ Schrott + ⅔ flüssiges Roheisen (aus Hochofen). Kalk/Dolomit als Schlackebildner.
2. Computergesteuerte Blasung: Analyse des Roheisens → Optimale Mengen & Blasdauer (~20 Min). Wasserkühlte Lanze bläst reinen O₂ supersonisch auf Schmelze.
3. Exotherme Reaktionen: C + ½O₂ → CO; Si + O₂ → SiO₂; Mn + ½O₂ → MnO; P + ⁵/₄O₂ → P₂O₅. Riesige Wärmefreisetzung → Temp. ~1.650 °C (3.000 °F). Schrott schmilzt auf.
4. Schlackenbildung: SiO₂ + CaO → CaSiO₃ (Schlacke). P₂O₅, MnO, S in Schlacke gebunden.
5. Gasabführung: CO/CO₂ über Gasreinigung (Entstaubung, Wärmerückgewinnung).

Abstich & Nachbehandlung

• Konverter kippen → Probeentnahme & Analyse
• Stahl in vorgelaufene Pfanne (Ladle) absticken – Schlackefänger verhindern Mitlauf
• Legierung (FeSi, FeMn, FeCr, Microlegierung) in Pfanne oder Stranggießanlage
• Schlacke separat abstechen → Abkühlen, Lagern (Monate) → Aufbereitung zu Baustoff (Straßenbau, Zementzusatz)

Kennzahlen

• Tap-to-Tap-Zeit: 40–50 Min
• Chargengewicht: 100–400 t (moderne Konverter)
• O₂-Verbrauch: ~50–60 Nm³/t Stahl
• Produktivität: Weltweit > 70 % der Rohstahlproduktion via BOF