Jaarboek no. 87. 2008/2009 - Koninklijke Maatschappij voor ...

Diligentia 89
Figuur 3. Stappen in de bereiding van ijzer en staal.
te binden, worden slakvormende grondstoffen toegevoegd, zoals kalk. In totaal zijn dus
nodig: een sinterfabriek, eventueel een pelletfabriek, kooksovens, kolenmaalinstallaties,
windverhitters en hoogovens (figuur 3).
Een hoogoven functioneert het best als die op volle capaciteit ongestoord produceert.
Op basis van gegevens uit 2005 van 100 hoogovens wereldwijd, is Hoogoven 6 van Corus
in IJmuiden, een van de twee ovens die daar nog staan, in 2007 uitgeroepen tot beste
hoogoven ter wereld.
Van ijzer naar staal
Het vloeibare ruwijzer dat onder uit de oven wordt getapt bevat 4,5% koolstof, 0,5% silicium,
enige tienden procenten mangaan, soms wat titaan, en altijd fosfor en zwavel.
Gestold is het in deze samenstelling zeer bros en uitsluitend geschikt om gietstukken te
maken. Voor andere toepassingen moet het ijzer worden geraffineerd in de staalfabriek.
Zwavel wordt grotendeels verwijderd uit het ruwijzer door inblazen van calciumhoudende
stoffen zoals kalk of carbide, of door inblazen van magnesium metaal. Zwavel bindt zich
aan calcium of magnesium en komt terecht in de slak die op het ijzer drijft. De slak wordt
mechanisch verwijderd van het metaalbad.
In de staalfabriek wordt het ontzwavelde ruwijzer, samen met zo’n 20 gewichtsprocent
schroot, in een groot vat gegoten, de converter. Vervolgens wordt zuivere zuurstof op het
mengsel van ruwijzer en schroot geblazen om de elementen koolstof, silicium, titaan en
fosfor te oxideren. De koolstof verdwijnt als een mengsel van koolmonoxide en kooldioxide
uit de converter; dit gas wordt opgevangen om te dienen als brandstof. Silicium, titaan
en fosfor worden gebonden als oxiden en komen als een slak op het metaalbad drijven.
Om deze oxiden te binden wordt gebrande kalk toegevoegd. Zou men dit niet doen, dan
IJzer, meester der metalen?