FEUERFESTE MATERIALIEN FÜR STAHLBASIS-SAUERSTOFFOFEN
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Stahlherstellungsverfahren im Sauerstoffblasverfahren (BOF) werden manchmal auch als Sauerstoffblasverfahren (BOS) bezeichnet. Dabei handelt es sich um die leistungsstärkste und effizienteste Stahlherstellungstechnologie der Welt. Etwa 71 % des Rohstahls werden mit diesem Verfahren hergestellt. Das BOF-Verfahren wurde Anfang der 1950er Jahre in zwei Stahlwerken in Linz und Donawitz, Österreich, entwickelt, daher ist das BOF-Verfahren auch als LD-Stahlherstellung (der erste Buchstabe der beiden Städte) bekannt.
Es gibt mehrere Varianten des BOF-Verfahrens. Dabei handelt es sich hauptsächlich um das Top-Blown, das Bottom-Blown und die Kombination aus beiden, das sogenannte Joint-Blown.
Der Stahlherstellungsprozess ist eine spontane oder autarke Energiequelle, die gasförmigen Sauerstoff (O2) verwendet, um flüssiges Eisen (heißes Metall) in Stahl umzuwandeln und unerwünschte Verunreinigungen im heißen Metall (HM) zu oxidieren. Der verwendete Sauerstoff muss eine hohe Reinheit aufweisen, normalerweise mindestens 99,5 %, da der Stahl sonst schädlichen Stickstoff (N2) aufnehmen kann.
Die Hauptrohstoffe für Stahlwerke sind im Allgemeinen HM (etwa 80 % oder mehr) aus dem Hochofen und der verbleibende Schrott. Diese werden in BOF-Behälter verpackt. Sauerstoff wird mit Überschallgeschwindigkeit in den BOF geblasen. Er oxidiert den Kohlenstoff (C) und das Silizium (Si) im HM und setzt dabei viel Wärme frei, die den Schrott schmilzt. Die Oxidation von Eisen (Fe), Mangan (Mn) und Phosphor (P) erzeugt weniger Energie. Das in diesem Prozess verwendete Flussmittel ist hauptsächlich gebrannter Kalk (mehr als 92 % CaO). Dieser Kalk wird aus Kalkstein gebrannt, der wenig Siliziumdioxid (SiO2) enthält. Die Verbrennung von Kohlenmonoxid (CO) nach dem Verlassen des Konverters überträgt auch Wärme zurück auf das Schmelzbad. Das Produkt des Stahlwerks ist flüssiger Stahl mit einer spezifischen chemischen Analyse bei einer Temperatur von etwa 1650 Grad Celsius.
Der Begriff „basisch“ bezieht sich auf die feuerfeste Auskleidung des Ofens, die aus alkalischen Materialien (Dolomit und Magnesit) besteht. Die feuerfeste Auskleidung muss bestimmte Eigenschaften aufweisen, um den korrosiven Auswirkungen von hohen Temperaturen, stark oxidierenden und basischen Schlacken sowie dem Verschleiß während des Ladens und Blasens standzuhalten. Basische Schlacke wird benötigt, um P und Schwefel (S) aus der flüssigen Ladung zu entfernen.
Die zugehörigen Produkte aus feuerfesten Materialien:
Mullitsteine
Ziegel
Halbsilikatische Steine
Kalziumsilikatplatte
Isoliergussmassen
Hochtonerdehaltige Gussmassen
Geschmolzene AZS-Steine
Aluminiumsilikatfaserdecke