268 Prakt. Met. Sonderband 47 (2015) 
1.1 Prozess der Eisengewinnung ’ 
Für die Reduktion des Eisenerzes zu schmiedbarem Eisen sind zunächst hohe Temperaturen nötig. . 
Zu Beginn der Eisenverhüttung im Rennofen wird daher ein Holzkohlefeuer im Ofen entfacht und 
über die Luftzufuhr weiter erhitzt. Der so auf Temperatur 
gebrachte Ofenraum wird anschließend mit einem Gemisch 
aus zerkleinertem Erz und Holzkohle befüllt. Das Verhältnis 
von Erz zu Holzkohle liegt hier je nach Eisengehalt des ein- 
gebrachten Erzes bei 1:1 bis 1:3. Bauartbedingt kommt es im 
Ofen zu verschiedenen Temperaturzonen. Die höchsten 
Temperaturen werden im Bereich der Luftöffnungen er- 
reicht, die dort entstehende heiße Luft steigt durch das Erz- 
Kohle-Gemisch und erwärmt dieses. Für die Reduktion ist JAR ¢ 
hier nicht direkt der durch die Holzkohle eingebrachte Koh- ol 
lenstoff verantwortlich sondern das bei der Verbrennung Der Of 
Bild 2: schwammartige Luppe, Eisen hell i a 
entstehende Kohlenstoffmonoxid. Dieses reagiert mit dem Sauerstoff des Eisenoxids zu Kohlen- iL 
stoffdioxid. Durch die hohen Temperaturen im Bereich der Luftzufuhr und den vorhandenen Koh- 2 
lenstoff zerfällt das gebildete CO2 zu CO und steht somit wieder für die Reduktion zur Verfügung. u 
Man spricht in diesem Fall von direkter Reduktion. Dieser Prozess wiederholt sich bis das Gas so- 
weit im Ofen aufgestiegen ist, dass die Temperatur nicht mehr ausreicht um CO, zu CO zerfallen zu - = 
lassen und das Gas aus dem Ofen entweicht. Die hohe Temperatur im Bereich der Luftzufuhr ist The 
neben der Reduktion auch wichtig für die Entstehung einer flüssigen Schlacke, diese läuft in die m © 
Herdgrube und rinnt aus einer Öffnung im unteren Ofenbereich. Das Rinnen der Schlacke ist na- ! 
mensgebend für den gesamten Prozess [2]. Neben dem tauben Gestein enthält die Schlacke immer pk 
noch große Anteile an FeO, nur etwa ein Drittel des im Erz enthaltenen Eisens kann im Rennfeuer cs 
reduziert werden. Das reduzierte Eisen sinkt auf Grund seiner höheren Dichte mit der flüssigen ; 
Schlacke nach unten und versintert dort unter Eigengewicht zu einem schwammartigen Gebilde, der A 
Luppe (Bild 2).Bei den vorherrschenden Temperaturen liegt das Boudouardgleichgewicht.auf Sei- 
ten des CO, so dass immer mehr Eisenoxid reduziert wird und der vorhandene Kohlenstoff als CO: Vonen 
mit der Gasphase abgeführt wird statt das Eisen aufzukohlen. Ist Erz und Brennstoff aufgebraucht, of" 
so wird der Prozess abgebrochen und der Ofen abgekühlt. Dabei erstarrt die Schlacke und bindet iv ; 
neben dem reduzierten und versinterten Eisen auch Kohlereste und andere Verunreinigungen an : 
sich. Das entstehende, verunreinigte Gemenge wird dann als Ofensau bezeichnet. Die Ofensau wird ro) 
anschließend grob von Verunreinigungen befreit und die eigentliche Luppe im Schmiedefeuer aus- = 
geschmiedet. Beim Schmieden kann ganz gezielt die Schlacke ausgetrieben werden und es bleibt ni 
duktiles Eisen bzw. kohlenstoffarmer Stahl zuriick. Dieser wurde dann meist zu Spitzbarren umge- [rs 
schmiedet und gehandelt bzw. direkt zu fertigen Produkten weiterverarbeitet. fit 
1.2 Der Rohstoff - Bohnerz loner 
Mit einem Eisengehalt zwischen 33 % und 50 % und niedrigen 
Gehalten an Phosphor und Schwefel, welche die Verhiittung stark 
vereinfachen, fand das Bohnerz vom 17. bis ins 19. Jahrhundert 
vor allem in Baden-Wiirttemberg Verwendung bei der Verhiittung 
im Rennofen. Bohnerz kommt in bohnenférmigen, hiufig kon- 
zentrisch angelegten Knollen (Bild 3) vor und besteht aus Limonit 
(Brauneisenstein). Der Durchmesser der Knollen liegt meist zwi- 
schen 9 und 15 mm. Das Bohnerz entstand durch die Einspiilung 
:mm Bild 3: Typische Bohnerzknolle der Ostalb