Ijzerproductie

Ijzerproductie is het proces waarbij uit ijzererts metaalijzer wordt vervaardigd, meestal door smelten in een hoogoven. Het eindproduct is doorgaans gietijzer of vloeibaar ijzer (hot metal), waarna staal of andere legeringen kunnen worden gemaakt. In de industrie wordt vaak onderscheid gemaakt tussen ijzer, met een hoog koolstofgehalte en beperkte sterkte, en staal, met lagere koolstofinhoud en betere mechanische eigenschappen.

De meest gangbare methode is smelten in een hoogoven. De belangrijkste grondstoffen zijn ijzererts, cokes en kalksteen. In de hoogoven vindt reductie en smelten plaats door koolmonoxide dat ontstaat bij de verbranding van cokes. Dit levert vloeibaar ijzer en een zwevende slak op; de slak wordt afgevoerd en kan worden toegepast in andere processen. De temperaturen liggen gewoonlijk rond de 1800-2000 °C. Gietijzer dat ontstaat in de hoogoven is vaak te bros voor structurele toepassingen, waardoor verdere bewerking nodig is.

Na de hoogoven volgt meestal staalproductie in een staalfabriek. Het meest gangbare proces is het BOF-proces (basisch zuurstofconverter) of het Elektrisch Boogoven-proces (EAF). BOF verwijdert koolstof en andere onzuiverheden uit hot metal door toevoeging van zuurstof, waardoor staal ontstaat; EAF smelt schroot of direct-reduced iron en refineert het met legeringen. Direct Reduced Iron (DRI) kan als ruwmateriaal dienen. De geproduceerde staal wordt gegoten, gewalst en verder bewerkt tot diverse producten.

Historisch gezien ontstond ijzerproductie in verschillende oudheden en werd in Europa in de vroegmoderne tijd aanzienlijk uitgebreid met coke-smelting. In de 19e eeuw maakte de Bessemer-converter staal efficiënter en grootschaliger, waarna moderne converter- en elektrisch ovens de productie verder versnelden. Tegenwoordig gaat ijzerproductie steeds meer gepaard met energiebesparing, emissiereductie en recycling, en vindt de meeste productie plaats in geïntegreerde staalfabrieken.