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Hinweis: Es folgt der Text des Screens. Im Hintergrund ist eine Hochofenanlage mit Winderhitzern abgebildet.

Vom Eisenerz zum Roheisen:
Der Hochofen
- das Boudouard-Gleichgewicht

Graphische Darstellung des Boudouard-Gleichgewichts:  Bis ungefähr 400 Grad Celsius ist nur Kohlenstoffdioxid vorhanden. Bei höheren Temperaturen steigt der Anteil von Kohlenstoffmonoxid exponentiell an bis bei circa 700 Grad Celsius gleich viel Kohlenstoffdioxid und Kohlenstoffmonoxid vorhanden ist. Bei weiter steigenden Temperaturen schwächt sich die Zunahme des Anteils von Kohlenstoffmonoxid zwar langsam ab, dennoch ist bei ungefähr 1000 Grad Celsius nur noch Kohlenstoffmonoxid und kein Kohlenstoffdioxid mehr vorhanden.

Als Boudouard-Gleichgewicht bezeichnet man das temperaturabhängige chemische Gleichgewicht zwischen Kohlenstoff, Kohlenstoffmonoxid und Kohlenstoffdioxid.

chemische Formel: Kohlenstoffdioxid reagiert in einer Gleichgewichtsreaktion mit Kohlenstoff zu Kohlenstoffmonoxid. C O zwei plus C reagiert in einer Gleichgewichtsreaktion zu zwei C O.

Das in der Nähe der Winddüsen gebildete Kohlenstoffdioxid zerfällt bei Anwesenheit von Kohlenstoff und bei Temperaturen über 1000 °C quantitativ in das gasförmige Reduktionsmittel Kohlenstoffmonoxid.

chemische Formel: Kohlenstoffdioxid reagiert mit Kohlenstoff zu Kohlenstoffmonoxid. C O zwei plus C reagiert zu zwei C O.

Im Schacht des Hochofens wird das Kohlenstoffmonoxid aus Kohlenstoffdioxid ständig nachgebildet.

Obwohl das Gasgemisch am oberen Ende des Schachts nur noch aus Kohlenstoffdioxid und Stickstoff bestehen sollte (bei 200 °C liegt das Boudouard-Gleichgewicht zu 100 % auf der Seite des Kohlenstoffdioxids) beträgt der Anteil des Kohlenstoffmonoxids im Gichtgas noch zwischen 20 % und 25 %.

Der Grund hierfür liegt in der kurzen Verweildauer des Gases in der Vorwärmzone, die es dem Gas nicht erlaubt, richtig auszureagieren und sich in Kohlenstoffdioxid umzuwandeln.

Kohlenstoffmonoxid ist brennbar und wird deshalb - nach einer Entstaubung - verbrannt. Dieser Verbrennungsvorgang heizt unter anderem die Winderhitzer auf.

 

 

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