S

Chemisches Element, Zeichen: O, gasförmig. Luft enthält einen Sauerstoffmassenanteil von 23,15%. Gewöhnlich als Disauerstoff O₂ vorkommend. Daneben existent als Trisauerstoff oder Ozon O₃. In der Eisen- und Stahlherstellung ist nur der O₂ von Bedeutung. Für den spezifischen Einfluss von S. sind Art und Zusammensetzung seiner Verbindungen sowie Form und Verteilung im Stahl wesentlich. Durch S. werden die mechanischen Eigenschaften, speziell die Kerbschlagarbeit A_v in Querrichtung verringert, während die Neigung zur Alterungsanfälligkeit (Alterungssprödigkeit) und Rotbruch verstärkt wird. In der Eisenherstellung wird O₂ aus den Erzen entfernt (Reduktion). In den Stahlherstellungsverfahren findet er als Entkohlungsmittel Verwendung. Weitere Bedeutung hat S. in den Bereichen Desoxidation, Oxideinschluss, Korrosion. Da S. ein grenzflächenaktives Element ist, stört er bei der Vakuumentgasung von Stahl.

s. Alterungsanfälligkeit
s. Desoxidation
s. Eisenherstellung
s. Kerbschlagarbeit Av
s. Korrosion
s. Reduktion
s. Rotbruch
s. Stahlherstellungsverfahren

Anreicherung der Umgebungsluft mit Sauerstoff, um bei Verbrennungsvorgängen eine höhere Wärmefreisetzung und damit einen verbesserten thermischen Wirkungsgrad zu erzielen. Anwendung findet die Sauerstoffanreicherung z.B. bei Prozessen im Hochofen.

s. Hochofen
s. Sauerstoff

Das Roheisen wird mit reinem Sauerstoff gefrischt, wodurch höhere Temperaturen erreicht werden. Man kann zwischen Bodenblasverfahren und Aufblasverfahren unterscheiden. Die Art des Blasvorgangs bedingt unterschiedliche metallurgische Vor- und Nachteile. Beim Bodenblasverfahren wird der Sauerstoff durch Düsen im Konverterboden in die Roheisenschmelze gepresst, wobei der Sauerstoffstrahl von einem kohlenwasserstoffreichen Gas (z.B. Erdgas) als Schutzhülle umgeben ist.
Heute werden fast ausschließlich unterschiedliche Aufblasverfahren angewendet. Hier lässt sich eine breite Palette metallurgischer Prozesse kontrollieren. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Konverter mit hohen Anteilen an Schrott beschickt werden können.
Als bekanntestes Aufblasverfahren wurde das LD-Verfahren (LD-Stahl) in den fünfziger Jahren entwickelt. Damit wird weltweit der meiste Stahl hergestellt. Für phosphorreiches Roheisen wurde das LD-AC-Verfahren entwickelt, bei dem gleichzeitig mit dem Sauerstoff auch Feinkalk auf das Roheisenbad aufgeblasen wird. Die hierbei abgezogene Phosphorschlacke kann als Düngemittel verwendet werden. Die Sauerstoffaufblasverfahren erlauben eine große Flexibilität im Hinblick auf die Zusammensetzung und damit Qualität und Eigenschaften der produzierten Stähle. Sie haben sich weltweit als die Standardverfahren durchgesetzt.

s. LD-AC-Verfahren
s. LD-Verfahren (LD-Stahl)

   Aufblasen    kombiniertes Blasen    Durchblasen

Bild 57. Blasstahlkonverter: Die Schemata verdeutlichen die verschiedenen Verfahrensprinzipien des Frischens mit Sauerstoff. Das Einleiten von Inertgas dient der Homogenisierung der Schmelze (Quelle: SMS Siemag AG)