# Verpackungstechnik Schnieber

## Einteilung der Werkstoffe

- **Metalle**:
- Eisenmetalle
- Eisenguss
- Stahl
- Nichteisenmetalle
- Leichtmetalle
- Schwermetalle
- Edelmetalle
- **Nichtmetalle**:
- Naturwerkstoffe
- Künstliche Werkstoffe
- **Hilfsstoffe**
- **Verbundswerkstoffe**

## Werkstoffe Beispiele
- Stähle:
- Baustahl
- Werkzeugstahl
- Eisenguss:
- Guseisen mit Lamellengrafit
- Guseisen mit Kugelgrafit
- Schwermetalle:
- Kupfer
- Zink
- Leichtmetalle:
- Alluminium
- Magnesium
- Edelmetalle:
- Gold
- Silber
- Platin
- Naturwerkstoffe:
- Holz
- Kautschuk
- Künstliche Werkstoffe:
- Glas
- Keramik
- Verbundwerkstoffe:
- Stahlbeton
- Hartzmetalle
- Hilfsstoffe:
- Schmie- und Kühlmittel
- Reinigungsmittel

## Eisenerz
- Eisen und Stahl sind in der Technik die am häufigsten verwendeten Werkstoffe
- Eisen kommt nicht frei vor, sondern ist im Eisenerz chemisch gebunden
- Beschreibung:
- Gestein mit brauner oder rötlicher Farbe
- wird im Tagbau aus dem Berg gesprengt
## Wichtige Eisenerzarten:
- Magneteisenstein
- Brauneisenstein
- Roteisenstein
- Spateisenstein

## Koks
- Brennstoff für den Hochofen
- wird aus Kohle hergestellt und wird im Tagbau und im Bergbau abgebaut
- schwarze, erdähnliche Substanz

## Hochofen

- Schachtofen ca. 20 Meter Durchmesser und 80 Meter hoch
- In einem Hochofen wird Roheisen gewonnen
- **Roheisen** = Vorprodukt für Gusseisen und Stahl

- **Beschickung:**
- Bei diesem Vorgang werden Eisenerz, Koks und Zuschläge von oben über einen Schrägaufzug hineingeleert
### 4 Prozesse eines Hochofens
- **Vorwärmzone:**
- Schwefel und Wasser entweicht
- **Reduktionszone:**
- Dem Eisenerz wird Sauerstoff entzogen
- **Kohlungszone:**
- Brennstoff Koks wird durch Heißluft (ca 1000 Grad) gezunden
- wegen großer Hitze -> Eisenerz nimmt große Mengen an Kohlenstoff auf
- **Schmelzzone:**
- Eisenerz schmilzt
- Trennung in **Roheisen und Schlacke**
- Roheisen (=schwer) -> sinkt nach unten
- Schlacke (=leichter) -> schwimmt oben auf
- Zur besseren Trennung der Schichten wird Kalkpulver verwendet
- **Abstich:**
- Roheisen und Schlacke werden nach einiger Zeit immer wieder nach unten abgelassen
### Hochofenprodukte:
- je nach Steuerung des Hochofens wird weißes und graues Roheisen erzeugt
- **weißer Roheisen:**
- Helle, weiße Bruchfläche
- 3-4% Kohlenstoffgehalt
- wird für Stahlerzeugung verwendet
- **graues Roheisen:**
- Graue Bruchfläche
- 3.5-4.5%
- wird für Gusswerkstoffe verwendet
- **Schlacke:**
- wird als Unterschicht im Straßenbau verwendet
- weitere Anwendungen: Schall- und Wärmedämmplatten
## Stahlerzeugung

- **Frischen:**
- Vorgang, bei dem der Kohlenstoffgehalt (4%) oder die zu hohen Mengen an Eisenbegleitern vom Roheisen verringert werden
- **Stahl** ist eine Eisen-Kohlenstoff Legierung mit bis zu 2% Kohlenstoff
- Verfahren zur Stahlherstellung:
- Sauerstoffblasverfahren (LD-Verfahren)
- Elektro-Lichtbogen Verfahren
- **Definition Edelstähle**
- Stähle, deren Gehalt an Phosphor und Schwefel 0.02% nicht überschreiten und deren Zusammensetzung in engen Grenzen festgelegt ist
- Verfahren:
- Elektrolichtverfahren, Stranggussverfahren

## Sauerstoffblasverfahren (LD-Verfahren)
- **Roheisen** und **Schrott** werden in einen Konverter erhitzt
- Auf der Schmelze wird mit wassergekühlten Blasrohr(=Sauerstofflanze) Sauerstoff mit 6 - 10 bar aufgeblasen
- Durch Gasstrahl und beim Frischen entstandenes Kohlenstoff-Sauerstoffgemisch wird das Bad durchgemischt -> C-Gehalt sinkt
- Schlacke schwimmt auf der Schmelze und kann entfernt werden
- Frischvorgang nach ca. 15 Minuten beendet
- Stahl fließt durch das Abstichloch in eine Gießpfanne

# Fragen

1. In welchem Gestein ist Eisen chemisch gebunden?
- Eisenerz
2. Nennen Sie 3 Eisenarten.
- Magneteisenstein
- Brauneisenstein
- Roteisenstein
- Spateisenstein
3. Wozu wird Koks verwendet?
- ist ein Brennstoff für den Hochofen
4. Woraus entsteht Koks?
- wird aus Kohle in der Kokerei hergestellt
5. In welcher Anlage wird Koks erzeugt?
- Kokerei
6. In welcher Anlage wird Roheisen erzeugt?
- Hochofen
7. Womit wird der Hochofen beschickt?
- Von oben werden Eisenerz, Koks und Zuschläge mittels einen Schrägaufzug hineingeleert
8. Nennen Sie die vier Zonen des Hochofens
- Vorwärmzone
- Reduktionszone
- Kohlungszone
- Schmelzzone
9. Nennen Sie drei Hochofenprodukte.
- Weißes Roheisen
- Graues Roheisen
- Schlacke
10. Wozu wird weißes Roheisen verwendet?
- wird für die Stahlerzeugung verwendet
11. Wozu wird graues Roheisen verwendet?
- wird für Gusswerkstoffe verwendet