Wann und wie findet die Reduktion im Hochofen statt?

Im Hochofenprozess findet die Reduktion der Eisenerze hauptsächlich im Mittelteil des Hochofens statt. Hier sind die wesentlichen Vorgänge:

1. **Aufheizen und Vorreduktion**: Die Eisenerze (meistens in Form von Sinter oder Pellets) werden zusammen mit Koks und Zuschlagstoffen (wie Kalkstein) von oben in den Hochofen eingebracht. Im oberen Teil des Hochofens werden die Materialien durch die aufsteigenden heißen Gase (hauptsächlich CO und CO₂) vorgewärmt und teilweise vorreduziert.

2. **Direkte Reduktion**: Im Mittelteil des Hochofens, bei Temperaturen zwischen 800 und 1.200 °C, findet die eigentliche Reduktion statt. Hier reagieren die Eisenerze mit Kohlenmonoxid (CO) und Kohlenstoff (C) aus dem Koks. Die chemischen Reaktionen sind:
- \( \text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{CO} \rightarrow 2\text{Fe} + 3\text{CO}_2 \)
- \( \text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{C} \rightarrow 2\text{Fe} + 3\text{CO} \)

3. **Schmelzreduktion**: Weiter unten im Hochofen, bei Temperaturen über 1.200 °C, schmilzt das reduzierte Eisen und sammelt sich am Boden des Hochofens. Gleichzeitig werden die verbleibenden Oxide weiter reduziert.

4. **Schlackebildung**: Die Zuschlagstoffe (wie Kalkstein) reagieren mit den Verunreinigungen im Erz und bilden Schlacke. Diese Schlacke schwimmt auf dem geschmolzenen Eisen und schützt es vor Oxidation.

5. **Abstich**: Das flüssige Roheisen und die Schlacke werden regelmäßig durch den Abstich aus dem Hochofen abgelassen.

Diese Prozesse sorgen dafür, dass aus den Eisenerzen Roheisen gewonnen wird, das anschließend weiterverarbeitet werden kann.