Atomaufbau des Eisens

Stahl ist, wie die gesamte Materie, aus Atomen aufgebaut.

Mit Hilfe der Vorstellung über den Atomaufbau als Kugelmodell lassen sich viele Vorgänge einfach erklären. 

Im festen Zustand bilden die Metalle Kristalle.

Die Atome befinden sich im Idealzustand in einer regelmäßigen räumlichen Anordnung.

Eisen, der Hauptbestandteil von Stahl, liegt in zwei Modifikationen vor und zwar als

- kubisch-raumzentriertes Gitter (KRZ-Gitter)

   oder

- kubisch-flächenzentriertes Gitter (KFZ-Gitter).

Bild 1: Kubisch-raumzentrierte Elementarzelle

Bild 2: Kubisch-flächenzentrierte Elementarzelle

Stahlerzeugung

Für die Erzeugung von Rohstahl kommen vor allem 2 Verfahrenswege zur Anwendung.

1. Reduktion von Eisenerzen im Hochofen zu Roheisen und anschließend das Frischen des flüssigen Roheisens zu Rohstahl im Konverter.

2. Einschmelzen von Schrott im Elektrolichtbogenofen und Vorbehandlung der  Schmelze durch Frischen.

Bei beiden Verfahrenswegen, besonders bei Weg 2, ist die Nachbehandlung des flüssigen Stahls (Sekundärmetallurgie), z.B. in der Pfanne, im Pfannenofen, in Entgasungsgefäßen, wichtiger Bestandteil der Stahlerzeugung, z.B. zur Entschwefelung, zum Entgasen, zum Desoxidieren und zum Legieren.

Bild 3: Sauerstoffaufblasverfahren

Bild 4: Elektrolichtbogenofen

Bild 5: Vakuumfrischen mittels VOD-Verfahren