Stahl, Herstellung

Stahl wird aus Roheisen hergestellt, in dem der Kohlestoffgehalt gesenkt und unerwünschte Begleitstoffe wie Phosphor, Mangan, Schwefel oder ähnliche nahezu ganz entfernt werden. Der Herstellungsvorgang von Stahl wird Frischen genannt. Die Herstellung geschieht in einem Hochofen, wobei hier Schrott, Roheisen und Hilfsstoffe je nach Anforderungen des Herstellungsverfahrens eingegeben (beschickt) werden. Immer wird auch Kalk hinzugefügt, dass die entstehenden Schlacken, also die abgeschiedenen unerwünschten Stoffe, bindet. Bekannt sind bei der Stahlherstellung folgende Verfahren:

• Sauerstoffaufblas-Verfahren: Hier wird beim Schmelzen der Stoffe mit großem Druck Sauerstoff eingeblasen. Die Schmelze beginnt zu kochen, die ungewünschten Stoffe scheiden sich ab.
• Kombiniertes Sauerstoff-/Inertgasaufblas-Verfahren: Wie auch oben wird mit großem Druck ein Gemisch aus Sauerstoff und einem Inertgas wie etwa Argon eingeblasen. Dieses Verfahren hat eine gleichmäßigere Durchlüftung der Schmelze zur Folge.
• Elektrostahl-Verfahren: Meist wird hierfür ein Lichtbogenofen benutzt. Beschickt wird mit Stahlschrott, Roheisen, auch Roheisenschwamm. Zwischen zwei Kohleelektoden entsteht ein Lichtbogen, der bis zu 3 500°C heiß werden kann. So können auch schwer schmelzbare Legierungsbestandteile wie etwa Molybdän verflüssigt werden. Der zugegebene Kalk bindet auch bei dieser Methode die entstehenden Schlacken.