Konverter (Metallurgie)
Ein Konverter ist ein chemischer Reaktor, der Roheisen in Stahl umwandelt.
Roheisen, das als Roheisen bezeichnet wird und aus dem Hochofen stammt, enthält bis zu 4 % Kohlenstoff. Es ist zu hart und spröde für eine sinnvolle Verwendung. Zur Stahlherstellung muss der Kohlenstoff zunächst aus dem Eisen verbrannt werden. Dieser Prozess wird als Konversion bezeichnet und der Reaktor als Konverter.
Der erste Konverter wurde 1856 von Sir Henry Bessemer erfunden. Er baute ein birnenförmiges großes Gefäß mit Düsen (Blasdüsen) für Luft im Boden. Heißes geschmolzenes Roheisen aus dem Hochofen wurde in den Konverter gegossen, und dann wurde am Boden mit hohem Druck Luft eingepumpt. Das Ergebnis war ein lautes Geräusch und eine Flamme, die bis zu 20 Meter von der Mündung des Konverters entfernt war. Nach zehn Minuten war das gesamte Roheisen zu Stahl geworden. Der Bessemer-Konverter war der erste erfolgreiche Reaktor zur Umwandlung von Roheisen in Stahl, und die Ära des Stahls begann. Stahl war nun im Überfluss vorhanden und billig.
Stahl wird jedoch besser, wenn nur Sauerstoff eingeblasen wird. Luft enthält Stickstoff, der für einige Stahlsorten schädlich ist. Ein moderner Konverter, der basischer Sauerstoffofen genannt wird, verwendet reinen Sauerstoff anstelle von Luft. Er wurde 1949 in Österreich erfunden.
Der moderne basische Sauerstoffkonverter ist ein großes kürbisförmiges Gefäß, das aus Stahl hergestellt und mit feuerfesten Materialien wie Kalziumoxid und Magnesiumoxid ausgekleidet ist, so dass das Gefäß der hohen Temperatur des geschmolzenen Metalls standhalten kann.
Geschmolzenes Roheisen und Schrott werden in den Konverter geladen. Der Schrott ist in der Regel rostig und sauerstoffhaltig, so dass ein Teil des Rostes mit dem Roheisen reagiert, den Kohlenstoff wegbrennt und Wärme erzeugt, die den Schrott schmilzt. Wenn der gesamte Schrott geschmolzen ist, wird ein spezielles Rohr, die so genannte "Sauerstofflanze", in das Roheisen abgesenkt, und ein sehr schneller und scharfer Sauerstoffstoß wird eingeblasen. Der Sauerstoff brennt den gesamten Kohlenstoff weg und vermischt den flüssigen Stahl gründlich. Sobald der gesamte Kohlenstoff weggebrannt ist, wird etwas zusätzlicher Kohlenstoff eingeführt, um den Inhalt auf das gewünschte Niveau anzuheben. Das Ergebnis ist flüssiger Stahl, der dann abgezapft und zum Walzwerk gebracht wird, um Stahlprodukte herzustellen.
Altmodische Bessemer-Konverter
Fragen und Antworten
F: Was ist ein Konverter?
A: Ein Konverter ist ein chemischer Reaktor, der Roheisen in Stahl umwandelt.
F: Wie wird das Roheisen genannt?
A: Das Roheisen wird Roheisen genannt. Es ist das Produkt eines Hochofens und enthält bis zu 4 % Kohlenstoff.
F: Wer hat den ersten erfolgreichen Konverter erfunden?
A: Der erste erfolgreiche Konverter wurde von Sir Henry Bessemer im Jahr 1856 erfunden.
F: Wie funktioniert ein moderner Basissauerstoff-Ofen?
A: Ein moderner Sauerstoffofen verwendet reinen Sauerstoff anstelle von Luft und besteht aus einem großen kürbisförmigen Gefäß aus Stahl, das mit feuerfesten Materialien wie Kalzium- und Magnesiumoxid ausgekleidet ist, damit das Gefäß hohen Temperaturen standhalten kann. Geschmolzenes Roheisen und Schrott werden in den Konverter geladen, dann wird ein spezielles Rohr, die "Sauerstofflanze", in das Roheisen gesenkt und ein sehr schneller und scharfer Sauerstoffstoß wird hineingeblasen, um den gesamten Kohlenstoff wegzubrennen. Sobald der gesamte Kohlenstoff weggebrannt ist, kann etwas zusätzlicher Kohlenstoff zugegeben werden, um den Gehalt auf das gewünschte Niveau anzuheben, so dass flüssiger Stahl entsteht, der für die Walzwerksproduktion abgezapft werden kann.
F: Was passiert, wenn stickstoffhaltige Luft in den Prozess gelangt?
A: Stickstoffhaltige Luft kann für einige Stahlsorten schädlich sein, daher sollte sie nicht in den Prozess gelangen.
F: Was hat die Erfindung von Bessemer für die Stahlproduktion gebracht? A: Die Erfindung von Bessemer ermöglichte eine reichhaltige und billige Produktion von Stahl und leitete damit eine Ära der zunehmenden Verfügbarkeit dieses Materials ein.
