Chemische Prinzipien der Eisenherstellung

Die Produktion in Hochöfen erfolgt kontinuierlich. Hochöfen der ersten Generation (von der Inbetriebnahme bis zur Stilllegung nach einer Generalüberholung) können mehrere Jahre bis über zehn Jahre kontinuierlich produzieren. Während der Produktion werden Eisenerz, Koks und Flussmittel kontinuierlich von der Oberseite des Ofens (normalerweise bestehend aus einer Glocke und einem Trichter, während moderne Hochöfen Glockenventile und glockenfreie Oberseiten haben) geladen. Heiße Luft (1000-1300 Grad Celsius) wird durch die Blasdüse in den unteren Teil des Hochofens geblasen und Brennstoff wie Öl, Kohle oder Erdgas wird eingespritzt. Das in den Hochofen geladene Eisenerz besteht hauptsächlich aus einer Verbindung aus Eisen und Sauerstoff. Bei hohen Temperaturen entziehen der Kohlenstoff im Koks und im Einspritzmaterial sowie das durch die Verbrennung von Kohlenstoff erzeugte Kohlenmonoxid dem Eisenerz den Sauerstoff, um Eisen zu gewinnen. Dieser Vorgang wird als Reduktion bezeichnet. Eisenerz wird durch Reduktionsreaktionen zu Roheisen raffiniert und geschmolzenes Eisen wird aus dem Eisenauslass freigesetzt. Gangart, Koks und Asche im Einblasmaterial des Eisenerzes verbinden sich mit dem dem Ofen zugesetzten Flussmittel wie Kalkstein zu Schlacke, die aus dem Eisenauslass bzw. dem Schlackenauslass ausgetragen wird. Gas wird aus dem oberen Teil des Ofens exportiert und nach der Staubentfernung als Industriegas verwendet. Moderne Hochöfen können den hohen Druck im oberen Teil des Ofens auch nutzen, um mit einem Teil des exportierten Gases Strom zu erzeugen.