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Funktionsprinzip des Rennofens

Beim Rennprozeß wird Eisenerz mit Holzkohle zum Metall reduziert (Redox-Verfahren).
 
C + O2 => CO2
Energie liefernde Verbrennung des Kokses.
 
CO2 + C  => 2  CO
Erzeugung des gasförmigen Reduktionsmittels Kohlenstoffmonoxid. Boudouard-Gleichgewicht

Fe2O3 + 3 CO  => CO2 + 2  Fe
Reduktion des Eisenoxids zu elementarem Eisen.
 
Quelle: www.wikipedia.org

Hierbei entsteht als Folge von Quarzbeimengungen im Erz und die Reaktion mit der Ofenwand eine eisenreiche Schlacke, die bei etwa 1200 Grad verflüssigt wird.
 
Bei dieser Temperatur liegt Eisen als zähe Masse vor. Im Rennfeuer entsteht im Gegensatz zum Hochofen schmiedbares Eisen, das sofort in der Schmiede weiterverarbeitet werden kann.
 
Beim Hochofenprozess wird Eisen mit Koks reduziert. Als Nebenreaktion entsteht unter anderem das starke Reduktionsmittel Kohlenmonoxid, welches bei Sauerstoffmangel im Hochofen nicht sofort weiter zu Kohlenstoffdioxid weiterreagiert.
 
Nachdem man im Ofen zuerst mit Holzkohlen ein  Feuer entfacht hatte, wurden von oben im Wechsel ein Teil Eisenerz und zehn Teile Holzkohle aufgefüllt. Ab etwa 1100 º C trennte sich das Eisen vom Gestein und sank als „Luppe“ zu Boden. Nun wurde der Ofenmantel angestochen und die flüssige Schlacke abgelassen. Nach der Abkühlung des Ofens zerschlug man dann den Lehmmantel und holte das Roheisen heraus. Teilweise wurde der Mantel wieder repariert und der Ofen noch einmal verwendet.

Der Rennofenprozeß kann nur mit sehr hochwertigem Erz durchgeführt werden, da bei der Schlackebildung sehr viel Eisen gebunden wird. Die Metallbeute liegt meist unter zwanzig Prozent.

Das Rennverfahren war bis ins Mittelalter die einzige Möglichkeit verarbeitbares Eisen herzustellen. Bei den Kelten wurde Eisen in Form von Doppelspitzbarren verhandelt. Nur qualitätsvolles Material läßt sich in diese Form ausschmieden. Die Metallausbeute lag meist unter 20 %.
 
Georg Agricola, De Re Metallica, Libri XII, Zwölf Bücher vom Berg- und Hüttenwesen, Matrixverlag, Neuntes Buch, 16 Jh., Seite 321 ff..

Zitat: " Eisenerz von besonderer Güte werden in einem Ofen verschmolzen, der einem Treibofen nicht unähnlich ist. Der Herd ist 31/2 Fuß hoch und je 5 Fuß lang und breit. In seiner Mitte besitzt er eine Vertiefung .... Er kann höher oder niedriger und weiter und enger sein, je nachdem ob aus einem Erze viel oder wenig Eisen entsteht. Dem Meister wird eine bestimmte Menge Eisenerz überwiesen, aus dem er mehr oder weniger Eisen erschmelzen kann. Wenn er zu diesem Zweck sein Werk und seine Arbeit beginnt, wirft er zunächst Holzkohlen in den Tiegel und streut dann über diese eine eiserne Schaufel voll zerkeleinertes Erz, gemischt mit Kalk, der noch nicht abgelöscht worden ist. Dann gibt er wiederum Kohlen auf und streut Erz darüber und wiederholt solange, bis eer einen schwach aufsteigenden Haufen gebildet hat. Diesen schmilzt er, indem er die Kohlen anzündet, den Winf aus den Blasebälgen, die sorgfältig in eine Düse eingelagert sind, anläßt und so das Feuer kräftig anfacht.......
 
 
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