Stahlherstellung aus Eisen mit Holzkohle

Stahl wird aus Eisen durch einen Prozess hergestellt, der als Eisenverüttung bekannt ist. Bei der traditionellen Methode, die Holzkohle verwendet, geschieht dies in mehreren Schritten:

1. **Rohstoffvorbereitung**: Zunächst wird Eisenerz, das hauptsächlich aus Eisenoxid besteht, zusammen mit Holzkohle in einem Hochofen oder einer kleinen Schmiede (z.B. einem Rennofen) geschichtet.

2. **Reduktionsprozess**: Die Holzkohle dient als Reduktionsmittel. Bei hohen Temperaturen (über 1000 °C) reagiert die Holzkohle mit dem Sauerstoff im Eisenoxid. Dabei wird Kohlenmonoxid (CO) freigesetzt, das mit dem Eisenoxid reagiert und das Eisen reduziert. Die chemische Reaktion lautet:
\[
\text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{CO} \rightarrow 2\text{Fe} + 3\text{CO}_2
\]

3. **Eisenabscheidung**: Das reduzierte Eisen sammelt sich am Boden des Ofens. Es kann in Form von "Roheisen" oder "Schwamm-Eisen" vorliegen, je nach den genauen Bedingungen des Prozesses.

4. **Stahlherstellung**: Um Stahl zu erzeugen, wird das Roheisen weiterverarbeitet. Dies geschieht durch das Entfernen von Verunreinigungen und das Hinzufügen von Kohlenstoff in kontrollierten Mengen. Der Kohlenstoffgehalt im Stahl liegt typischerweise zwischen 0,2 % und 2,1 %. Dies kann durch Schmelzen des Roheisens in einem weiteren Prozess, wie dem Konverterverfahren, erreicht werden.

5. **Formgebung und Abkühlung**: Der geschmolzene Stahl wird dann in Formen gegossen oder zu Blöcken, Platten oder anderen Formen verarbeitet und anschließend abgekühlt.

Diese traditionelle Methode der Stahlherstellung mit Holzkohle ist heute weitgehend durch modernere Verfahren ersetzt worden, die effizienter und umweltfreundlicher sind.