Die Eisenindustrie (Mittelstufe)

Die Eisenindustrie (Mittelstufe)

Im Hochofen wird aus Eisenerz Roheisen gewonnen.

Erdkunde

Schlagwörter

Eisenproduktion, Eisenindustrie, Schwerindustrie, Stahlerzeugung, Hochofen, Eisenerz, Roheisen, Kalkstein, Koks, Schlacke, Kohle, Eisenerzmine, elektrischer Strom, Steinkohlemiene, Kraftwerk, Maschinenproduktion, Bergwerk, Walzwerk, Industrie, Erdkunde

Verwandte Extras

3D-Modelle

Voraussetzungen

  • Eisenerz
  • Luft
  • Kalkstein
  • verkoksbare Steinkohle
  • elektrischer Strom

Eisen kommt in seiner elementaren Form in der Natur nicht vor, es wird in Eisenwerken aus Eisenerzen gewonnen. Um Eisen zu gewinnen, braucht man außer dem Eisenerz noch Holzkohle, Kalkstein oder Dolomit sowie elektrische Energie.

Einrichtungen

  • Eisenerzmine
  • Eisenhütte
  • Kalksteinbruch
  • Steinkohlemiene
  • Kraftwerk
  • Stahlwerk
  • Maschinenfabrik

Aus wirtschaftlichen Gründen befinden sich Eisenwerke in der Nähe von Bergwerken und Kraftwerken. Während der Eisenproduktion wird aus Eisenerz Roheisen hergestellt. Dieses wird anschließend in der Maschinenindustrie oder der Stahlindustrie weiterverarbeitet.

Produkte

  • Stahl Stahlplatten
  • Maschinen und Ersatzteile
  • Roheisen

Das in den Bergwerken gewonnene Eisenerz wird in faustgroße Stücke zertrümmert und die Stücke, deren Eisengehalt zu niedrig ist, werden aussortiert. Das Eisenerz gelangt anschließend in den Hochofen, wo unter Verwendung von Koks Roheisen produziert wird.
Es gibt zwei Arten von Roheisen, das graue und das weiße. Das graue Roheisen ist weich, es kann leicht bearbeitet und auch gegossen werden, es wird zu Gusseisen weiterverarbeitet. Das weiße Roheisen ist sehr spröde, kann weder bearbeitet noch gegossen werden, es wird zu Stahl weiterverarbeitet. Während der Stahlerzeugung werden der überschüssige Kohlenstoff und Fremdstoffe aus dem Roheisen entfernt, danach werden andere Stoffe beigemischt.

Hochofen

  • Rauch- und Rußabfuhr
  • Luftzufuhr
  • Roheisenabstich
  • Koks-, Eisenerz- und Kalksteindosierung
  • Schlackeabstich

Die Eisenerzstücke kommen in einen großen Schmelzofen, der mit Koks, also mit Kohle geheizt wird. Bei der Verbrennung des Kokses entstehen Wärme und reduzierendes Gas, außerdem verleiht der Koks dem Eisen seinen Kohlenstoffgehalt.

Hochofenquerschnitt

  • Rauch- und Rußabfuhr
  • Luftzufuhr
  • Roheisenabstich
  • Koks-, Eisenerz- und Kalksteindosierung
  • Schlackeabstich

Die Kohle verbrennt mithilfe der in den Ofen gepumpten Luft und es entstehen Kohlendioxid und Kohlenmonoxid. Das Kohlenmonoxid reduziert das im Eisenerz enthaltene Eisenoxid: Das Kohlenmonoxid entzieht dem Eisenoxid also Sauerstoff und oxidiert zu Kohlenstoffdioxid.
Im Eisenerz sind auch unerwünschte Bestandteile enthalten, diese können mit Kalkstein oder Dolomit zu Schlacke gebunden werden. Das geschmolzene Roheisen setzt sich am Boden des Hochofens ab, während sich die Schlacke an der Oberfläche ansammelt. Am Ende des Prozesses erhält man doppelt so viel Schlacke wie Roheisen.

Hochofenzonen

  • Vorwärmzone
  • Reduktionszone
  • Schmelzzone
  • 200 °C
  • 500 °C
  • 900 °C
  • 1.000 °C
  • 1.400 °C
  • 2.000 °C

Animation

  • Eisenerz
  • Kalkstein
  • verkoksbare Steinkohle
  • Eisenerzmine
  • Eisenhütte
  • Kalksteinbruch
  • Steinkohlemiene
  • Kraftwerk
  • Stahlwerk
  • Maschinenfabrik
  • Rauch- und Rußabfuhr
  • Luftzufuhr
  • Roheisenabstich
  • Koks-, Eisenerz- und Kalksteindosierung
  • Schlackeabstich

Narration

Eisen kommt in seiner elementaren Form in der Natur nicht vor, es wird in Eisenwerken aus Eisenerzen gewonnen. Um Eisen zu gewinnen, braucht man außer dem Eisenerz noch Holzkohle, Kalkstein oder Dolomit sowie elektrische Energie.
Aus wirtschaftlichen Gründen befinden sich Eisenwerke in der Nähe von Bergwerken und Kraftwerken. Während der Eisenproduktion wird aus Eisenerz Roheisen hergestellt. Dieses wird anschließend in der Maschinenindustrie oder der Stahlindustrie weiterverarbeitet.

Das in den Bergwerken gewonnene Eisenerz wird in faustgroße Stücke zertrümmert und die Stücke, deren Eisengehalt zu niedrig ist, werden aussortiert. Das Eisenerz gelangt anschließend in den Hochofen, wo unter Verwendung von Koks Roheisen produziert wird.

Die Eisenerzstücke kommen in einen großen Schmelzofen, der mit Koks, also mit Kohle geheizt wird. Bei der Verbrennung des Kokses entstehen Wärme und reduzierendes Gas, außerdem verleiht der Koks dem Eisen seinen Kohlenstoffgehalt.

Die Kohle verbrennt mithilfe der in den Ofen gepumpten Luft und es entstehen Kohlendioxid und Kohlenmonoxid. Das Kohlenmonoxid reduziert das im Eisenerz enthaltene Eisenoxid: Das Kohlenmonoxid entzieht dem Eisenoxid also Sauerstoff und oxidiert zu Kohlenstoffdioxid. Im Eisenerz sind auch unerwünschte Bestandteile enthalten, diese können mit Kalkstein oder Dolomit zu Schlacke gebunden werden. Das geschmolzene Roheisen setzt sich am Boden des Hochofens ab, während sich die Schlacke an der Oberfläche ansammelt. Am Ende des Prozesses erhält man doppelt so viel Schlacke wie Roheisen.

Es gibt zwei Arten von Roheisen, das graue und das weiße. Das graue Roheisen ist weich, es kann leicht bearbeitet und auch gegossen werden, es wird zu Gusseisen weiterverarbeitet. Das weiße Roheisen ist sehr spröde, kann weder bearbeitet noch gegossen werden, es wird zu Stahl weiterverarbeitet. Während der Stahlerzeugung werden der überschüssige Kohlenstoff und Fremdstoffe aus dem Roheisen entfernt, danach werden andere Stoffe beigemischt.

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Im Hochofen wird aus Eisenerz Roheisen gewonnen.

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