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LD-Verfahren (Linz-Donawitz-Verfahren)#

LD-Tiegel(1952) 120 Tonnen schwer, steht im Technischen Museum Wien - Foto: P. Diem
LD-Tiegel 120 Tonnen (1952)
Foto: P. Diem
Ursprünglich "Linzer-Düsenstahl" genannt, ist das LD-Verfahren (engl. BOP- Basic Oxygen Process) eine der bedeutendsten metallurgischen Entwicklungen im 20. Jahrhundert zur Stahlerzeugung aus Roheisen durch Aufblasen von technisch reinem Sauerstoff (Sauerstoffaufblasverfahren: durch das sogenannte "Frischen" erfolgt die Umwandlung von kohlenstoffreichem Roheisen in kohlenstoffarmen Stahl.)

Nach jahrelangen Vorarbeiten im Ausland begann die VÖEST im Juni 1949 unter der Leitung von T. Suess, H. Trenkler, H. Hauttmann und R. Rinesch eine Versuchsserie, die am 27. 11. 1952 zur Inbetriebnahme des ersten LD-Stahlwerks der Welt führte (offizielle Eröffnung am 5. 1. 1953). Die rasche weltweite Verbreitung des LD-Verfahren ging parallel mit dem Durchbruch der Großhochofentechnik und dem Übergang vom Block- zum Stranggießen.

Mit dem LD-Verfahren werden ca. zwei Drittel der Weltrohstahlproduktion hergestellt. Stahlwerke nach diesem Verfahren können lizenzfrei betrieben werden, da alle wichtigen Patente abgelaufen sind.

Technik#

Beim LD-Verfahren wird ein basisch ausgekleideter Konverter, der so genannte LD-Konverter, mit flüssigem Roheisen und einem Kühlmittel (Schrott oder Eisenschwamm) beschickt. Danach wird durch eine ausfahrbare wassergekühlte Lanze reiner Sauerstoff auf die Eisenschmelze geblasen.

Die heftig einsetzende Verbrennung (Oxidation) der Eisenbegleiter sorgt für eine Durchwirbelung der Schmelze. Zur besseren Durchmischung wird Argon durch Düsen im Boden eingeblasen. Die Argonblasen nehmen den in der Schmelze gelösten Wasserstoff (Rucksackverfahren) auf, was die Bildung sogenannter Wasserstofffallen im späteren Werkstück verhindern soll. Während des Frischprozesses nehmen die Gehalte von Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Schwefel und Phosphor stetig ab.

Die Blasdauer beträgt zwischen 10 und 20 Minuten und wird so gewählt, dass die gewünschte Entkohlung und die Verbrennung bzw. Oxidation der unerwünschten Beimengungen erreicht wird. Die verbrannten Eisenbegleiter entweichen als Gase oder werden durch zugesetzten gebrannten Kalk in der flüssigen Schlacke gebunden. Je nach Art des zu erzeugten Stahls können am Ende des Frischens auch Legierungsstoffe zugesetzt werden.

Erst wird das Stahlbad mit einer Temperatur von mehr als 1600 °C durch das Abstichloch in eine Pfanne abgestochen, danach wird die Schlacke über den Konverterrand abgegossen.

Ein wesentliches technisches Problem war anfangs die Beseitigung des braunen Rauchs (Fe, das bei der hohen Reaktionstemperatur verdampft und als FeO aus dem Konverter entweicht), der weithin sichtbar war und ein Hindernis für die weltweite Verbreitung des LD-Verfahrens gewesen wäre, das Problem wurde jedoch technisch gelöst.

Entwicklung#

Das LD-Verfahren wurde in Österreich im Juni 1949 bei der VÖEST in Linz entwickelt. Die Versuche in einem 2,5-t-Konverter dauerten vom 3. bis zum 25. Juni.

Aufgrund der viel niedrigeren Produktionskosten beschloss die VÖEST am 9. Dezember 1949 den Einsatz des LD-Verfahrens. Es wurde ein Sauerstoffaufblas-Konverterstahlwerk errichtet, in welchem am 27. November 1952 die Produktion aufgenommen wurde

Am 15. Dezember 1950 wurde das Patent angemeldet. Das LD-Verfahren löste das vorher übliche Siemens-Martin-Verfahren (SM-Verfahren) und Thomas-Verfahren ab.

Quelle#

  • Wikipedia

Literatur#

  • 40 Jahre LD-Verfahren, in: Berg- und hüttenmännische Monatshefte 5, 1992.

Weiterführendes#