Chemie kann man üben!
Seit Menschengedenken versuchen wir unsere Umwelt zu gestalten und zu verändern. Wir haben es geschafft, chemische Prozesse zu verstehen und sie zu beschleunigen oder zu verlangsamen. Manchmal sind die Hilfsmittel wie die Kühlung ganz einfach zu finden. Aber zur Beeinflussung einiger Prozesse braucht es Erfindungsreichtum!
AB – Katalysator(PDF)
(mehr Arbeitsmaterial im Hauptartikel Klasse 10)
Inzwischen zählen wir mehr als 5000 Legierungen mit dem Namen Stahl.
Stahl ist eine eisenhaltige Legierung, die maximal 2% Kohlenstoff enthält. Der Gehalt an Schwefel oder Mangan variiert ebenso wie der Phosphorgehalt und die Anteile an weiteren eigenschaftsbeeinflussenden Metallen und Nichtmetallen. Stoffe, die den Stahl in seinen Eigenschaften verschlechtern, nennt man Störstoffe. Eigenschaftsverbessernd sind vor allem die Legierungsmetalle wie Chrom, Nickel, Vanadium, Titan, Aluminium und einige mehr.
Stahl wird direkt im Anschluss an den Hochofenprozess in benachbarten Stahlfabriken hergestellt. Dazu wird das Roheisen aus dem Hochofen in offenen Pfannen in das Stahlwerk transportiert und dort in einem ersten Schritt von seinen Störstoffen befreit, danach im 2. Schritt mit den eigenschaftsverbessernden Stoffen legiert.
Hier findest Du eine Liste der Legierungselemente und ihren Einfluss : (LINK)
Einen guten Überblick über die Stahlsorten und ihre Benennung liefert LINK.
Stahl wird zum großen Teil aus Roheisen gewonnen, aber auch die Direktgewinnung aus Schrott ist üblich (sh. unten)
Warum Roheisen nicht direkt verwendet werden kann und wie daraus Stahl wird sieht man hier ..
Eine ausführlichere Variante…
Variante 2
Stahl aus Schrott, auch das geht…
Der Elektrostahlofen
Schon lange finden wir an der Erdoberfläche keine metallurgisch interessanten Erze (wie Eisenerz 
) mehr in abbauwürdigen Mengen. In früher Zeit begann man deshalb in der Erde zu graben, um Rohstoffe zu finden. Älteste Grabungsspuren davon finden wir von vor über 6500 Jahren.
Eisenerze bauen wir seit 800 v. Chr. in den Alpen und später auch in Mitteldeutschland ab. Man löste das Eisenerz (Chalkopyrit)aus der Wand, indem man es erhitzte und dann mit Wasser abschreckte. Das Erz wurde schichtenweise in einen Rennofen gefüllt im Wechsel Holzkohle und später mit Steinkohle. Im Rennofen konnte das Brennstoff-Erz- Gemisch „durchbrennen“ es entstand im Ofenboden ein Eisenklumpen (Luppe) und flüssige Schlacke(Gesteinsreste und Abprodukte) rannen aus dem Ofen.
Video zum Nachbau eines Rennofens
Mit der Erfahrung wurden die Schächte höher und die Luftzufuhr wurde über Blasebälge geregelt, es entstanden die Hochöfen die heute mit Heißwindanlagen und automatischen Beschickungssystem ausgestattet sind. Heutzutage baut man 30m – 75m hohe Öfen, die pro Tag bis zu 10.000 Tonnen Roheisen liefern. Diese Öfen sind an Stahlwerke benachbart gebaut, damit das spröde und damit nicht schmiedbare Roheisen sofort nach der Erzeugung mit möglichst wenig Transportweg zu Stahl weiterverarbeitet/veredelt werden kann.
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Eisen- / Stahlproduktion – zusammenfassend