V‌ROBA SLITIN ½ELEZA

  • View
    93

  • Download
    2

Embed Size (px)

DESCRIPTION

VÝROBA SLITIN ŽELEZA. HISTORIE. - PowerPoint PPT Presentation

Text of V‌ROBA SLITIN ½ELEZA

  • VROBA SLITIN ELEZA

  • HISTORIEVznik umn vyrbt elezo z rudy souvis s praktikami metalurgie mdi a olova v Anatolii, v severn Srii a snad i v sti Irnu. - Od t doby je nutno potat s tm, e mal mnostv tohoto tehdy vzcnho kovu, vyhrazenho nejvym spoleenskm vrstvm, nebo jen panovnkm a jejich dvorm, se mohla dostat mimo uvedenou oblast, nejspe jako dary.

  • Prvn nlez eleznho pedmtu v naem regionu na zem Slovenska se datuje do 15. stolet p.n.l., tedy do sklonku doby bronzov. Byla jm rukoje dky. Prvn nlez v echch se datuje do 12. stolet p.n.l. Kolem poloviny poslednho tiscilet p.n.l. se objevuje velmi primitivn vroba eleza v nejstarm vrobnm zazen - prost oteven vhni s dmychadlem. Kousky eleza zskan redukc z rudy se kovsky zpracovvaly. V obdob Velkomoravsk e, tj. kolem 9.stolet naeho letopotu se ji vyrbly nstroje k obrbn deva, motyky, re, kosky, srpy, radlice- celkov se ji vyrblo kolem 100 eleznch vrobk.

  • V 10. a 13. stolet se zaal realizovat proces lokalizace vroby eleza k surovinov zkladn. Hutnictv bylo klovou slokou v soustav ran stedovk emesln vroby a v tto dob ji na nm zaal zviset pokrok v mnoha oblastech hospodstv. Ve 13. a 16. stolet v echch existovalo na 250 eleznch hut.

  • V 1.polovin 19. stolet se rozvjej vlcovny. Kujn elezo- sten i pedchdce dnen oceli- se vyrblo zkujovnm ve vhni a to se pak zpracovvalo v dlnch zvanch hamry. Nejrozenj byly tyov hamry.

  • Pudlovac proces vak ji uml vyrobit i tzv. tvrd elezo, t.j. ocel. Kelmkov proces uml zase zvldnout roztaven oceli jen pro vy obsahy uhlku, kter maj ni teplotu taven. V r. 1855 byl pihlen patent na zkujovn surovho eleza v konvertoru. Tento pochod nazvan Bessemerv byl podstatn produktivnj ne ostatn a probhal v tzv. konvertoru a byl zaloen na dmchn vzduchu do lzn kovu. V r. 1860 vyrblo tmto pochodem na svt ji 40 podnik. Kdy v r. 1856 byl patentovn Siemensem regenerativn zpsob topen, byl to ji jen krek k tomu, aby ve Francii byla v r. 1864 postavena prvn 2 tunov nstjov pec v kombinaci se Siemensovmi regenertory vzduchu. Proces nazvan Siemens-Martin dokzal ji tak roztavit odpad a cesta k velkovrob oceli byla otevena. V r. 1864 byl zaveden tzv. Thomasv pochod vroby oceli vhodn pro zkujovn eleza s vym obsahem fosforu. Tyto pochody byly nazvny na rozdl od pochod ve vhni, jejich produktem byla svkov ocel, pochody plvkovmi.

  • Parn vlcovnaTvlcov stolice

    Hutnictv eleza zamstnvalo v t dob tm 170 tis. lid a v rekordnm roce vroby 1988 vyrobilo 15.8 mil. t oceli. V dsledku investovn do nrstu kapacit vroby a objemu vroby nezbvaly prostedky na modernizaci vrobnch zazen a na restrukturalizaci technologi i vrobkovho sortimentu. V dsledku toho technick a ekonomick rove celku zaostvala.

  • Monost recyklaceZatmco ocel je v souasn dob recyklovna z 55%, u skla je tento podl 45%, u papru 35%, v ppad hlinku jen pouhch 27% a umlch hmot se recykluje jen 10%. Budouc monosti dalho nrstu recyklace oceli jsou nesporn a dominantn

  • Vroba slitin elezaPrincipem vroby slitin eleza je redukce oxid eleza obsaench v eleznch rudch.Produktem reduknch proces je surov elezo, kter je dle zpracovvno v ocelrnch nebo slvrnchProduktem je nauhlien elezo ve form elezn houby nebo pelet.Produkty pm redukce se pouvaj jako vszka do ocelskch pec, nebo slou k vrob eleznho prku dle zpracovvanho v prkov metalurgii.

  • Suroviny pro vrobu slitin eleza

  • Suroviny pro vrobu slitin eleza

  • Suroviny pro vrobu slitin eleza

  • Suroviny pro vrobu slitin eleza

  • Suroviny pro vrobu slitin eleza

  • Suroviny pro vrobu slitin eleza

  • Suroviny pro vrobu slitin eleza

  • Suroviny pro vrobu slitin eleza

  • Slitiny eleza se vyrbj pedevm z oxidickch rud, a to nejvce z hematitovch rudManganov rudy se pouvaj spolu s eleznmi rudami jako vszka do vysok pece vsledkem redukce manganovch a eleznch rud ve vysok peci je feromangan.

    Palivo a struskotvorn psadyPalivem a zrove reduknm inidlem ve vysokch pecch je metalurgick koks, kter obsahuje 83 a 91 % uhlku a 6 a 12 % popela.Vtina rud m kysel charakter a proto jsou struskotvorn psady zsadit. Hlavn struskotvornou psadou je vpenec (CaCO3), dle se pouv dolomitick vpenec CaMg (CO3)2 nebo dolomit.

  • Vroba surovho elezaVroba ve vysok peciachtov pec s plynulm zavenm vszky (rud, paliva a struskotvornch psad)Palivo se spaluje proudem vzduchu pedehtho na 1000 a 1300 C a je vhnno do pece vfunamiV oblasti vfuen vznik redukn plyn o teplot 1800 a 2100 C (CO a H2)Vyredukovan elezo je nauhliovno koksem a shromauje se v nstji peceNad hladinou surovho eleza se shromauje struskaSurov elezo i struska se pravideln vypoutjnstjsedlorozporachtasazebna

  • Vysokou pec lze rozdlit na 6 teplotnch zn :Kychta: V kycht vysok pece dochz k zaven vszky a odvdn vysokopecnho plynuachta: V acht pedv hork vysokopecn plyn sv teplo pevn vszce. Teplota vszky vzrst proti teplot okol na cca 950 C a oxidy eleza se v tto zn sten redukuj.Rozpor vysok pece: Rozpor pipojuje achtu k sedlu vysok pece. V tto sti roste teplota dle z 950 C asi na 1250 C. Nastv dal redukce oxid eleza a zan reakce s koksem.Sedlo: Reakce koksu pokrauj v zn sedla. Tvo se tavenina eleza a strusky.nstjsedlorozporachtasazebna

  • Vfuny: V tto zn se do pece zavd proud horkho vzduchu pomoc ady vfuen (mezi 16 - 42). Vfuny jsou umstny okolo hornho obvodu nstje a jsou propojeny velkou rourou (okrun vtrovod) obtoenou okolo pece ve vce sedla. Teplota tady me pestoupit 2000 C a oxidy se zcela zredukuj.Nstj: Nstj shromauje tekut surov elezo a strusku. Okolo nstje jsou umstny jeden a tyi odpichov otvory, pi em je jeden nebo dva v kteroukoliv dobu v provozu.achta, rozpor, sedlo a ps vfuen maj typick chlazen vodou, nstj se chlad vodou, olejem nebo vzduchem. Pec je vyzdna ruvzdornm materilem (nstj mv tlouku pinejmenm a 1,5 m)nstjsedlorozporachtasazebna

  • VP . 4VP . 6rok posledn gen. opravy20051999uiten objem1373 m3prmr nstje8,2 mzpsob zavenskipov vtah a bezzvonov sazebnatlak na sazebn1,5 bardmchan vtr150 tis. m3/hod.teplota vtru1150 Cpoet vfuen20poet odpichovch otvor1vrobn kapacita1 050 kt/rok1 050 kt/rok

  • Zkladn reakce probhajc ve vysok peciV oblastech vfuen probhaj reakce spalovn koksu kyslkemV oblasti vdlenjch od vfuen pi nedostatku kyslku:Termick disociace oxid:

  • Redukce oxid:Rozputn uhlku a jinch prvk v eleze:Vyredukovan elezn houba rozpout v sob uhlk, ale k intenzivnmu nauhliovn dochz a po jeho plnm roztaven pmou reakc s uhlkem koksu

  • Vroba oceliZkladn surovinou pro vrobu oceli je vedle surovho eleza ocelov odpad

    Kyslkov konvertorElektrick obloukov pec

    Ocelsk pochody jsou zaloeny na sniovn prvk, jejich koncentrace je vy, ne se poaduje nebo naopak na zvyovn prvk, jejich koncentrace v oceli je ni, ne se poadujeK tvorb strusky se pouv vpno nebo vpenec a tavidla

  • Postupy sniovn koncentrace prvk v oceli:Oxidace prvk na plynn oxidyOxidace prvk na oxidy v oceli nerozpustn a jejich absorpce ve strusceRozdlen prvk mezi kov a struskuSnen parcilnho tlaku prvku v plynn fzi a jeho peveden do plynn fze

    Postupy zvyovn koncentrace prvk v oceli:LegovnDezoxidaceModifikace

  • Oxidace Kyslk se pivd ve form oxid (rud) nebo dmchnm plynm kyslkemOxidace uhlku (uhlkov var) m dleit vznam pi vrob oceli bubliny oxidu promchvaj lzeSnen koncentrace prvk v oceli snenm parcilnho tlaku v atmosfe Dmchnm inertnho plynu nad taveninuSniovn obsahu vodku a dusku

  • Dezoxidace Sniovn obsahu kyslku v oceliPidvn prvk se silnou afinitou ke kyslkuNejastji hlink, kemktitan

    Vznik oxid pevnch nebo kapalnch, kter vyplouvaj do struskyModifikace oceliOvlivnn skupenstv nebo chemickho sloen vmstkvpnkLegovn oceliPrvky s ni afinitou ke kyslku ne elezo (Ni, Cu, Mo, W) je vhodn pidvat ped oxidacPrvky s vy afinitou ke kyslku (Mn, Cr, V, Si, Al, Nb, Ti) se pidvaj do dezoxidovan oceli, aby se snil jejich propal

  • Vroba oceli v kyslkovm konvertoruClem kyslkov vroby oceli je splen (tj. oxidace) nedoucch neistot obsaench v kovov vszce. Hlavnmi prvky, kter tud pechzej na oxidy jsou uhlk, kemk, mangan, fosfor a sra. Vroba oceli kyslkovm pochodem je diskontinuln proces, kter zahrnuje nsledujc kroky :pepravu a skladovn taveniny horkho kovupedpravu taveniny horkho kovu (odsiovn)oxidaci v kyslkovm konvertoru (oduhlien a oxidaci neistot)pravu sekundrn metalurgiodlvn (kontinuln a/nebo do ingot)

  • Vroba oceli v elektrickch obloukovch pecchHlavn vszkou do elektrick obloukov pece je elezn rot, kter me tvoit rot z vlastnch z ocelren (nap. odezky), odstiky ze zpracovn ocelovch vrobk (nap. soust vozidel) a mstsk nebo spotebitelsk rot (nap. vrobky po uplynut doby ivotnosti).Zdrojem tepla jsou elektrick oblouky hoc mezi vszkou a grafitovmi elekrodami

  • Mimopecn zpracovn oceliPracuj za atmosfrickho nebo snenho tlakuS phevem i bez phevu

  • Odlvn oceliDominantn jevy ovlivujc vlastnosti oceli pi odlvn a tuhnut jsou sekundrn oxidace a segregace oceliMal st oceli se odlv ve slvrnch do pskovch foremOdlvn oceli do kokil ingoty dal zpracovn (vlcovn, kovn)Plynul odlvn odlvn oceli do krystaliztoru (mdn) tuhnouc kov je vytahovn..