Was ist direkt reduziertes Eisen?

Direkt reduziertes Eisen (DRI) ist eine Art alternatives Eisen, das durch Erhitzen von Eisenerz hergestellt wird, sodass Sauerstoff und Kohlenstoff verbrennen, während die Temperatur unter dem Schmelzpunkt von Eisen gehalten wird. Direktreduziertes Eisen wird auch als Eisenschwamm bezeichnet und als Briketts, Klumpen oder Pellets verkauft. Es wird typischerweise in kleineren Stahlwerken verwendet, um den Zustand des hergestellten Stahls zu verbessern.

Während des Reduktionsprozesses bei der Herstellung von direkt reduziertem Eisen wird entweder Kohle oder ein spezielles Gas verwendet, das üblicherweise eine Kombination aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff enthält. Dieses Gemisch wirkt als Reduktionsmittel und erleichtert die Verringerung des Sauerstoff- und Kohlenstoffgehalts des Eisens. Das Ergebnis ist eine Eisenart, die zu 90-97% rein ist und nur winzige Mengen an Kohlenstoff und anderen Verunreinigungen enthält.

DRI war bis ins 16. Jahrhundert die am weitesten verbreitete Form der Eisenproduktion in ganz Europa und dem Nahen Osten. Die Einführung des Hochofens trug zur Revolutionierung des Eisenherstellungsprozesses bei und wurde bald zum Standard für die Produktion. Mit steigendem Eisenbedarf ermöglichte der Hochofen die Produktion großer Eisenmengen in relativ kurzer Zeit. Die Eisensorte von Hochöfen ist jedoch nicht direkt reduziertes Eisen, sondern Roheisen, das nicht so reich ist wie direkt reduziertes Eisen.

In der Neuzeit gilt direkt reduziertes Eisen als alternative Methode zur Eisenherstellung. Der Prozess der Eisenherstellung über die Direktreduktionsroute hat einen deutlichen Vorteil gegenüber der traditionelleren Hochofenproduktion. Das resultierende Eisen weist nicht nur einen höheren Gesamteisengehalt auf, sondern erfordert auch einen viel billigeren Herstellungsprozess als der Betrieb eines großen Hochofens.

DRI hat auch erhebliche Nachteile. Das Herstellungsverfahren erfordert ungewöhnlich große Mengen an Erdgas, was die Gebiete der Welt, in denen es produziert werden kann, einschränkt. Indien, eine Nation, die reich an den notwendigen Rohstoffvorkommen ist, stellt mehr direkt reduziertes Eisen her als jedes andere Land. An anderen Orten, an denen natürliche Ressourcen nicht so reichlich vorhanden sind, werden verschiedene Variationen des traditionellen Herstellungsprozesses verwendet.

Ein weiterer Nachteil von direkt reduziertem Eisen ist seine Oxidations- und Rostempfindlichkeit. Es muss unter temperaturgerechten Bedingungen gelagert und verwendet werden, um seine Langlebigkeit zu gewährleisten. Es ist auch bekannt, dass DRI in großen Mengen spontan in Flammen aufgeht, wenn es offener Luft ausgesetzt wird.