Interessante Informationen zur Edelstahlproduktion
Heutzutage findet die Edelstahlproduktion in vielen Bereichen Verwendung. Aus diesem Material werden unter anderem Geländer, Besteck, medizinisches Werkzeug, Rohre und diverse Kochutensilien gefertigt. Nur die wenigsten wissen allerdings, wie Edelstahl hergestellt wird und woher das Ursprungsmaterial, das Eisenerz, kommt. Bis tatsächlich Edelstahl entstehen kann, müssen verschiedene Schritte durchgeführt werden. Zu Beginn muss Eisen hergestellt werden, anschließend wird Eisen zu Stahl und abschließend aus Stahl der Edelstahl.
Wie entsteht Eisen?
Damit Eisen hergestellt werden kann, muss als erstes Eisenerz und Koks in einen Hochofen gefüllt werden. Im Anschluss wird heiße Luft zugeführt, damit der Koks verbrennen und durch die Umgebungsluft und den Sauerstoff zu Kohlenstoffmonoxid werden kann. Zusammen mit dem Eisenerz löst das Kohlenstoffmonoxid eine chemische Reaktion aus. Durch diese kann sich der Sauerstoff aus dem Erz ganz einfach lösen. Das Resultat dieses Vorgangs ist dann Eisen und Kohlenstoffdioxid. Im unteren Bereich des Hochofens kann das Eisen anschließend geschmolzen werden. An der Oberfläche setzt sich Schlacke ab, die zu den sauerstoffhaltigen Gemischen zählt und vom Roheisen getrennt werden muss. Das flüssige Eisen kann dann unmittelbar weiterverarbeitet und beispielsweise in Formen gegossen werden. Auch wenn Roheisen ziemlich fest ist nach dem Aushärten, ist es dennoch sehr brüchig, da das Material nicht nur aus Eisen besteht, sondern zusätzlich etwa vier bis fünf Prozent Kohlenstoff und etwa fünf Prozent Silicium, Mangan und Schwefel enthält. Damit diese Stoffe aus dem Eisen entfernt werden können, muss man das Roheisen raffinieren.
Aus Eisen wird Stahl
Bis in die Siebzigerjahre wurden bei der Stahlproduktion vier verschiedene Raffinationsprozesse verwendet, damit das Eisen schmiedefähig erzeugt werden konnte. Dabei gibt es zum Beispiel die Frisch-Reaktionen, die den Sauerstoff mit einer Maschine in die Schmelze bläst. Hierdurch entsteht flüssiges Eisenoxid, an den Grenzflächen oxidieren Phosphor, Silicium und Mangan, die direkt entfernt werden müssen.
Bei den Desoxidationsreaktionen muss der Stahl desoxidiert werden. Dabei ist es wichtig, dass der Stahl sauerstofffrei ist, denn dadurch verliert das Material an Stabilität. Um dem Stahl den Sauerstoff zu entziehen, verwendet man Aluminium. Nimmt man Calciumcarbid oder Magnesium, kann man mit der Entschwefelungsreaktion den Schwefel im Roheisen in Sulfid umwandeln. Anschließend konnte dann mit den Entgasungsreaktionen der Rohstahl entgast werden. Hierdurch konnten mit geringem Druck Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff entfernt werden.
Aus Stahl wird Edelstahl
Damit aus dem entstandenen Stahl schlussendlich die Edelstahlproduktion gestartet werden kann, muss dieser legiert werden. Diese Legierung kann erfolgen, indem bei der Stahlproduktion ein Stahlveredler zugefügt wird. Dies sind meist Kobalt, Nickel, Mangan, Wolfram, Molybdän, Chrom, Titan und Vanadium. Ganz individuell anhand dieser Zusammensetzung können bei der Produktion dann die Eigenschaften beeinflusst werden. Dies nennt man auch Edelstahlgüte. Wie man gut erkennen kann, ist Edelstahl ein Produkt, das durch das Legieren von Stahl entsteht. Damit Stahl entstehen kann, benötigt man Eisenerz, Koks, Roheisen und große Hitze. Demnach handelt es sich bei der Edelstahlproduktion um einen natürlich gewonnenen Rohstoff, der veredelt worden ist.
Wenn Sie mehr zum Thema Edelstahlproduktion erfahren möchten, können Sie Seiten wie z. B. von der Badische Stahl-Engineering GmbH besuchen.