Ein basischer Sauerstoffofen (BOF) ist die Maschine zur Reinigung von Roheisen, indem Verunreinigungen zu Schlacke oxidiert und der Rest durch Einblasen von Sauerstoff in geschmolzenen Stahl umgewandelt wird. Es ist das weltweit wichtigste Verfahren zur Stahlerzeugung. Der hergestellte Stahl ist chemisch geprüft und kann durch Zugabe von Legierungen weiter modifiziert werden. Der Prozess wird aufgrund der Alkalinität des feuerfesten Materials und der Zugabe von alkalischen Materialien während der Produktion als basischer Sauerstoffofen bezeichnet.
Eine Charge oder Charge beginnt mit der Ofenstruktur selbst, dh einem länglichen Gefäß. Der Behälter ist mit alkalischen Feuerfestmaterialien wie Magnesit und Branntkalk ausgekleidet. Das feuerfeste Material ist notwendig, damit das Gefäß den extremen Temperaturen und dem hohen Oxidationsgrad standhält, der im Basissauerstoffofen stattfindet.
Der Ofen wird schräg gekippt und mit etwa einem Drittel Stahlschrott und zwei Drittel geschmolzenem Roheisen, das in einem Hochofen verflüssigt wurde, beschickt bzw. gefüllt. Kalk- oder Dolomitflussmittel werden hinzugefügt. Ein Computerprogramm verwendet die chemische Analyse des Roheisens, um die optimalen Anteile von Eisen, Stahlschrott und Flussmitteln zu bestimmen und die Sauerstoffblaszeit zu programmieren.
Das Gemisch wird etwa 20 Minuten lang einem durch ein wassergekühltes Rohr eingeblasenen reinen Sauerstoffstrom ausgesetzt. Die Höhe der Spitze des Sauerstoffstroms im Gefäß kann während des Blasens eingestellt werden. Der Prozess wird von einem Computer gesteuert und überwacht.
Der Kohlenstoff und das Silizium in der Mischung oxidieren und erzeugen ein riesiges Wärmevolumen, das den Schrott schmilzt. Diese chemische Reaktion erhöht die Temperatur im Basissauerstoffofen schnell auf etwa 3,000° Fahrenheit (1,649° Celsius). Oxidiertes Silizium wird zu Siliziumdioxid und verbindet sich mit den Flussmitteln zu Schlacke. Schwefel- und Phosphorgehalt aus dem Eisen werden von der Schlacke aufgenommen. Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, die durch den Prozess erzeugt werden, werden durch Schadstoffbegrenzungsanlagen abgeführt.
Nach dem Sauerstoffblasen enthält der Ofen Schichten aus geschmolzenem Stahl und Schlacke. Der Behälter wird geneigt, um die Probenahme und das Testen des gereinigten Materials zu ermöglichen. Ein vorgewärmter Behälter, eine sogenannte Pfanne, wird unter den Sauerstoffgrundofen geschoben. Der geschmolzene Stahl wird in die Pfanne geklopft oder gegossen. Detektoren verhindern, dass sich Schlacke mit dem Stahl vermischt. Der Stahl kann für spezielle Anwendungen mit Eisen-, Silizium- oder Manganlegierungen verändert oder ohne weitere Modifikation zum Gießen geschickt werden.
Nachdem der gesamte Stahl abgestochen ist, wird die Schlacke in einen separaten Behälter abgegossen. Die Schlacke wird abgekühlt und über einen Zeitraum von Monaten stabilisieren gelassen. Nach dieser Zeit kann die Schlacke zur weiteren Verwendung zerkleinert werden, oft als Zuschlagstoff für Bauvorhaben.