Ferrolegierungen werden verwendet, um Stahl zu legieren, also ihm durch Zugabe zusätzlicher Elemente verbesserte Eigenschaften zu verleihen. Tatsächlich ist eine Ferrolegierung eine Mischung aus Eisen und einem anderen Metall. Der Preis einer Ferrolegierung ist niedriger als der von reinem Metall. Darüber hinaus löst das darin enthaltene Eisen beim Schmelzen das Hauptelement auf, wodurch es bei einer niedrigeren Temperatur geschmolzen werden kann.
Legierter Stahl wird seit der Antike verwendet. Eisenerz enthält oft Verunreinigungen anderer Metalle, was schon damals die Herstellung langlebigerer Metallprodukte ermöglichte. Darüber hinaus verwendeten antike Schmiede Meteoritenerz, das Nickel enthielt.
Künstliche Herstellung von Ferrolegierungen
Metallurgen versuchen seit langem, die Sprödigkeit von Stahl zu überwinden. Wie Chemiker herausgefunden haben, ist dies auf den darin enthaltenen Sauerstoff zurückzuführen. Um es zu entfernen, begann David Mushet 1804, Mangan zu Stahl hinzuzufügen. Der auf diese Weise hergestellte Stahl war jedoch hart und enthielt viel Kohlenstoff. In den 60er Jahren des 19. Jahrhunderts gelang es dem Bonner Hersteller Priger, durch das Schmelzen von Gusseisen, Manganerz, Kohlepulver und Flaschenglas in einem Tiegelofen eine Legierung mit 60 % Mangan zu gewinnen.
Ferrolegierungen enthalten Refraktärmetalle, weshalb ihre Herstellung seit jeher mit einer Erhöhung des Schmelzpunktes und damit einem hohen Kraftstoffverbrauch verbunden ist. Dies erhöhte die Kosten für Stahl, der zusätzliche Elemente enthielt. Bereits 1802 zeigte Wassili Petrow, dass es mit einem Lichtbogen möglich ist, Metalle zu schmelzen und aus Oxiden wiederherzustellen. Doch erst 1884 erhielt D. Napier einen Metallbarren, den er mit Elektrizität schmolz. Der Minuspol der Batterie wurde mit dem Boden des Ofens verbunden und der Pluspol mit einer Metallscheibe auf der Oberfläche des geschmolzenen Metalls.
Vor dem Aufkommen des Wechselstroms traten jedoch Probleme bei der Herstellung von Ferrolegierungen in Elektroöfen auf, da eine Elektrolyse stattfand und neben den notwendigen Elementen auch andere wiederhergestellt wurden. Beispielsweise enthielt das so gewonnene Ferrosilicium auch Aluminium und Phosphor, weshalb es unter dem Einfluss von Feuchtigkeit zerfiel.
Jetzt geht die Entwicklung der Ferrolegierungsproduktion auf den Weg, die Kosten zu senken und ihre Herstellung zu beschleunigen. Es sind raffinierte Umschmelztechnologien entstanden, die es ermöglichen, Stahl mit einem hohen Anteil an notwendigen Verunreinigungen und ohne unnötige Zusatzstoffe zu erhalten.