Rohstoffe unserer Erde 8 79 Roheisen enthält rund 4 % Kohlenstoff sowie andere Verunreinigungen. Es ist spröde und kann nur als Gusseisen verwendet werden. Der größte Teil des Roheisens wird zu Stahl weiterverarbeitet, den man schmieden, walzen, schweißen oder zu Drähten ziehen kann. Wie wird aus Roheisen Stahl erzeugt? Bei der Stahlerzeugung muss der Kohlenstoffanteil des Roheisens verringert werden. Dazu wird weltweit das 1949 von österreichischen Forschern entwickelte LD-Verfahren (B3) verwendet. Es ist nach den beiden österreichischen Stahlwerken Linz und Donawitz benannt. Rostfreien Stahl erhält man durch Zugabe anderer Metalle (zB Chrom, Nickel). Es gibt nahezu 1000 verschiedene Arten von Stahl. Zählt gemeinsam einige Verwendungsmöglichkeiten für Stahl auf! Welche Eigenschaften hat Aluminium? Das silberweiße Leichtmetall Aluminium ist sehr gut dehn- und verformbar. Es lässt sich zu feinen Drähten ziehen und zu dünnen Blechen und feinen Folien walzen. Deshalb wird es für Profile, Rohre, Kochgeschirr, im Fahrzeugbau und in der Luftfahrt verwendet. Aluminium hat eine niedrige Schmelztemperatur (660 °C) und ist einer der besten Wärme- und Stromleiter. An der Luft überzieht es sich mit einer schützenden Oxidschicht. Aluminium kommt in der Natur nie als reines Metall, sondern immer in Verbindungen wie Bauxit, Feldspat, Glimmer und Kryolith vor. Wie wird metallisches Aluminium gewonnen? Aus dem Aluminiumerz Bauxit wird Tonerde (Aluminiumoxid Al2 3+O3 2–) gewonnen. Zur Senkung des hohen Schmelzpunktes auf 950 °C wird der Tonerde Kryolith (Na3 +Al3+F 6 –) zugegeben. Bei der Schmelzflusselektrolyse (B4) wird die Schmelze in metallisches Aluminium und Sauerstoff-Gas zerlegt. Am negativen Pol (Kohlewanne) scheidet sich flüssiges Aluminium ab. Der positive Pol besteht aus Kohleblöcken, an denen das Sauerstoff-Gas sofort zu Kohlenstoffmonoxid- und Kohlenstoffdioxid-Gas reagiert. Dabei werden die Kohleblöcke verbraucht. Bei der Aluminiumgewinnung wird sehr viel Energie benötigt: für nur 1 kg metallisches Aluminium 15 kWh elektrische Energie. Bei der Wiederverwertung (Recycling) können bis zu 90 % der Energie gespart werden, noch dazu ist der Schadstoffausstoß viel geringer. Diskutiere mit deiner Sitznachbarin oder deinem Sitznachbar, warum es notwendig ist, Aluminium zu recyceln. Findet mindestens drei Argumente für das Recycling gegenüber der Neuproduktion. B2 Roheisenabstich üssiges Eisen + Schrott Schlacke Abstich Sauersto anze B3 LD-Verfahren (Stahlkonverter) Beim LD-Verfahren wird reines Sauerstoff-Gas unter hohem Druck auf die Roheisenschmelze geblasen. Der KohlenstoffGehalt wird so auf Werte zwischen 0,5 % und 1,7% verringert. ï Grafitanoden (Kohleblöcke) Kohlekathode (Kohlewanne) Al Stromschiene Tonerdekruste CO + CO2 Tonerde Kryolith 5 Volt 150 kA B4 Schmelzflusselektrolyse von Tonerde (Al2 3+O 3 2–) Die weltweit größten Bauxitvorkommen sind in Australien, Guinea, China und Brasilien. In Ranshofen (OÖ) werden jährlich insgesamt ca. 400 000 Tonnen Aluminiumwalz- und Aluminiumgussprodukte erzeugt. Das Leichtmetall Aluminium wird mithilfe der Schmelzflusselektrolyse aus Tonerde gewonnen. ï Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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