Was ist das Sintern von Eisenerz?

Das Sintern von Eisenerz ist eine Art Pulvermetallurgie, die zur Vorbehandlung von Eisen vor seiner Verwendung in Fertigungsanwendungen eingesetzt wird. Beim Sintern wird Eisenpulver erhitzt, um die Eisenpartikel teilweise, aber nicht vollständig zu schmelzen. Der genaue verwendete Prozess und die zusätzlichen beteiligten Elemente variieren, wobei einige Methoden zusätzlich zur Wärme auch Gas oder Strom verwenden. Beim Eisenerz-Sinterprozess wird Eisen durch Diffusion reduziert und so Nichteisenpartikel vor der weiteren anwendungsspezifischen Verarbeitung entfernt.

Um das Sintern von Eisenerz zu verstehen, ist es notwendig, zunächst bestimmte Aspekte des Roheisenerzes zu verstehen. Roheisenerz kommt auf der ganzen Welt vor und ist tatsächlich eines der am häufigsten vorkommenden Elemente auf der Erde. Bergbaubetriebe gewinnen Roherz aus der Erdkruste und trennen es je nach der Menge des vorhandenen Roheisens in hochwertiges und minderwertiges Erz. Hochwertiges Eisenerz weist eine höhere Eisenkonzentration auf als minderwertiges Eisenerz. Typischerweise liegt die Eisenkonzentration zwischen 65 und 72 Prozent.

Unterschiedliche Verarbeitungsmethoden wie Sintern und Granulieren erfordern unterschiedliche Eisenerzqualitäten. Konkret erfordert das Sintern von Eisenerz die Verwendung von Feinerz, das durch Mahlen von hochwertigem Eisenerz in Partikel mit einem Durchmesser von nur wenigen Millimetern entsteht. Abhängig von der konkreten Maschine und dem Eisenerz-Sinterverfahren werden Stoffe wie Koksgrus und gebrannter Kalkstein verwendet, um die Eisenerzpartikel zu entzünden und zu erhitzen, bis sie gefrieren. Sobald das Erz zu einem Agglomerat erstarrt ist, wird es erneut zerkleinert. Durch das Sieben wird sichergestellt, dass Nichteisenpartikel entfernt werden und die verbleibenden Eisenpartikel einen durchschnittlichen Durchmesser zwischen 15 und 30 Millimetern haben.

Bei anderen Verfahren zum Sintern von Eisenerz kommen Maschinen zum Einsatz, die zerkleinertes Eisenerz nehmen und es mit Wasser und anderen Substanzen, sogenannten Flussmitteln, vermischen, bevor die Mischung gezündet wird. Strom wird durch die Mischung geleitet und ihre Oberfläche wird entzündet, um die Bildung eines Agglomerats zu unterstützen. Eisenerzstaub sowie Eisenpartikel, die nicht den Größenanforderungen entsprechen, werden bei jeder verarbeiteten Eisenerzcharge durch die Maschine zurückgeführt.

Die Ziele des Sinterns von Eisenerz bestehen in erster Linie darin, eine konsistente chemische Zusammensetzung zu erzeugen, die Festigkeit der Eisenpartikel zu erhöhen und eine einheitliche Partikelgröße zu erzeugen. Daher hängt die Art und Weise, wie Eisenerz gesintert wird, vom Verwendungszweck des Endprodukts ab. Einige Fertigungsanwendungen erfordern kleinere Partikelgrößen, während andere Unterschiede in der Partikelfestigkeit erfordern. Metall-Keramik-Verbundwerkstoffe erfordern beispielsweise eine viel feinere Partikelgröße als das in einigen Kupplungsscheiben verwendete Sintereisen. Ebenso erfordern einige Anwendungen die größtmögliche Reinheit des Eisens und erfordern daher einen anderen Sinterprozess.

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