technolÓgie i. 1.prednáška

TECHNOLGIE I. 1.prednka

TECHNOLGIE I.

1.prednka Ing. Miroslava IMROV, PhD.

park Komenskho . [email protected] I

kolsk rok: 2014 /2015Zimn semester: 3 hod./ kad tdeRonk: II. BCtudijn program: Integrovan systmy riadenia, Tepeln energetika aplynrenstvo, Hutnctvo eleza a oceleHutnctvo neeleznch kovovTECHNOLGIE I

Ing. Miroslava IMROV, PhD.

Hutnctvo eleza a ocele

as A50 b.

Doc. Ing. Jarmila TRPEVSK, PhD.,

Hutnctvo neeleznch kovov

as B50 b.

100 %10 b. + 40 b.Cvienia Zveren test10 b. + 40 b.Cvienia Zveren testtudijne materilyPrednky

Frhlichov a kol.: Hutnctvo eleza (a ocele)Kijac: Ocele na odliatkyhttp://oceliarstvo.ic.cz/prednky: http://web.tuke.sk/hf-kmzaz/index.php?hm=studium&sm=skripta&lang=svkCVIENIAROZDELENIE DO SKUPN

Pondelok(TEaP+ a ISR-): 13:30 - 16:40+-

29.10.2014:Zveren test 5.11.2014Opravn zveren test 7.30 8.30Nasleduje prednka (as B)

Program prednok (as A)1.Vznam,obsah a ciele predmetu. Podmienky absolvovania predmetu. vod. Charakteristika vysokopecnej vsdzky. Prprava vysokopecnej vsdzky (peletizcia, aglomercia). 2.Prprava vysokopecnej vsdzky (vroba koksu). Charakteristika vysokopecnho procesu. Vroba surovho eleza - deje prebiehajce vo vysokej peci.3.Zklady vroby ocele.4.Konvertorov procesy vroby ocele, vroba ocele velektrickej oblkovej peci.Odlievanie ocele.Zveren test Opravn zveren test 7.30 8.30 hod. Pokrauje as B

O om je tento predmet?

Surov elezo

SurovinaObsah prvkov [%]CMnSiPSFeChemick zloenie surovho elezaSurov elezo4,20,60,80,060,0594,290Chemick zloenie vyrobenej oceleOce0,10,250,080,0250,0299,525

Vroba peliet

Vroba aglomertu

Zsobnkov vhaPsova vhaMieac bubonOdsvacie komoryDrviVratn aglomertChladiaci psAglomert pre VPVroba koksu

Hlavn vrobn stredisk koksovne s:

- prprava uholnej vsdzky- koksrensk batrie- triediarne koksu- chemick prevdzky.

Vysok pec

Kyslkov konvertor

EOP

Mimopecn spracovanie ocele

Odlievanie ocele

Prehad oceovch produktov vyrobench vpodmienkach hutnckeho podniku

VYSOKOPECN SUROVINYVsdzka pre vysok pece:kovonosn materily (elezn amangnov rudy, aglomert, pelety ataktie niektor odpady zpriemyslovej vroby), troskotvorn ltky (zsadit troskotvorn prsady -vpenec adolomitick vpenec alebo kysl troskotvorn prsady kremenec, bauxit ahlinit bridlice),palivo (vysokopecn koks,nhradn palivo - zemn plyn, oleje avsasnosti najastejie prkov uhlie).

VYSOKOPECN SUROVINYVsdzka sa mus vyznaova:rovnomernmi vlastnosami, nzkym podielom jemnozrnnch astc, zkym rozptylom zrnitosti pri vylen prachovch podielov dostatonou mechanickou pevnosou.

elezn rudy aich pravahornina, z ktorej je mon ekonomicky vhodnm spsobom zskava elezo. poda chemicko-mineralogickho zloenia rozdeujeme rudy na: oxidick, uhliitanov a kremiitanov

elezn rudy aich prava Kvalitu eleznch rd posudzujeme na zklade vlastnost:chemick vlastnosti (chemick zloenie, stupe oxidcie, zsaditos)fyziklne vlastnosti (vlhkos, mern hmotnos, kusovos, sypn vlastnosti, provitos, mechanick pevnos), metalurgick vlastnosti (redukovatenos, priebeh mknutia).

elezn rudy aich pravaChemick vlastnostinajdleitej obsah eleza, resp. mangnu v rude, obsah hluinovch zloiek, obsah kodlivch prmes (S, As, P, Cu, Zn, Pb), stupe oxidcie astupe zsaditosti.

Bohatos rudy

p - spotreba vpenca na 100kg rudy [kg]

elezn rudy aich pravaChemick vlastnostiStupe oxidcie eleza - je mertkom redukovatenosti. Stupe oxidcie eleza veleznch rudch uruje pomer kyslka viazanho na elezo kmnostvu kyslka, ktor by bolo kdispozcii, keby bolo vetko elezo viazan vo forme Fe2O3.

elezn rudy aich pravaChemick vlastnostiStupe zsaditosti - je dan pomerom zsaditch akyslch hluinovch zloiek.

elezn rudy aich pravaFyziklne vlastnosti

VlhkosMern hmotnosKusovos - 5 a 25 mm, pri vylen triedy 0 a 5 mmSypn vlastnosti ProvitosMechanick pevnos

elezn rudy aich pravaMetalurgick vlastnosti

Redukovatenos - vlastnost, ktor uruj premeny oxidov Fe alebo Mn na kov, psobenm reduknho inidlaMknutie -je charakterizovan teplotouzaiatku mknutia aintervalom mknutia

VYSOKOPECN SUROVINYkovonosn materilytroskotvorn ltky (30 80 mm)palivo

prevodu hluiny elezonosnej vsdzky apopola koksu do trosky, zsadit alebo kysl troskotvorn ltky,vpenec, dolomitick vpenec, ktor obsahuje okrem CaCO3 ete MgCO3, dolomit, alebo vpno,zloenie istho vpenca je 56% CaO a 44% CO2,

VZV = % (CaO + MgO) - p % ( SiO2 + Al2O3)

VYSOKOPECN SUROVINYpalivo

Koksnajdleitejou prsadou,jeho spotreba m vplyv na vkon pece akvalitu vyrbanho surovho eleza,najdrahia zloka vysokopecnej vsdzky,d sa iastone nahradi inmi palivami 98%C, 0,1 a 0,5%H2, 0,5 a 0,7%N2, 0,4 a 1,1%O2 0,5 a 0,8% prchavej sry.

VYSOKOPECN SUROVINYPalivoKoksobsahuje horavinu, popol avodu,voda apopol zniuj obsah horaviny, atm aj itkov hodnotu koksu,vhrevnos okolo 33500 kJ.kg-1.Horavos koksu je dan rchlosou priebehu reakcie C + O2 = CO2Reaktvnos koksu je dan rchlosou priebehu reakcie C + CO2 = 2COzpaln teplota koksu je 600 a 750C.kusovos koksu pre vysok pece 40 a 60 mm

PALIVOKoks vo vysokopecnom procese pln nasledujce lohy:

ako palivo dodva teplo na ohrev aroztavenie vsdzkovch materilov ateplo potrebn na endotermick reakcie procesov,ako redukn inidlo poskytuje uhlk aoxid uhonat na redukciu oxidov kovov zrd,ako nauhliovadlo dodva uhlk pre nauhlienie surovho eleza,ako nosn kostra vsdzky zabezpeuje priedunos pre plyn apriepustnos pre kvapaln produkty tavby voblasti fkaov (v dolnej asti pece).

Nhradn PALIVplynn vykurovacie plyny, napr. zemn plyn, koksrensk plyn,kvapaln - vykurovacie oleje, uns oleje zropy, olej zdechtu, mazut,prkov - nekoksovaten uhlie, koksov prach.

Spsoby pravy rd

prava kusovosti aobohacovanie sa uskutouje vmieste aby rd,homogenizcia a obyajne aj spojovanie sa realizuj vhutnckych zvodoch,preto ich radme k hutnckym spsobom pravy,

Studen spsoby pravy rd s: drvenie, triedenie, rozdruovanie, spriemerovanie.Tepl spsoby pravy rd s: praenie, peletizcia, aglomercia, kde mu prebehn deje chemick afyziklno-chemick.

PREO UPRAVOVA?Zvislos spotreby koksu od obsahu Fe vrude skyslou hluinou (A) aso zsaditou hluinou (B)

Urenie optimlneho obsahu eleza veleznej rude

1-nklady vo vysokopecnom zvode, 2-nklady na obohatenie rudy, 3-nklady na 1t surovho eleza, 4-optimlny stupe obohatenia rudy

HomogenizciaKolsanie obsahu Fe vdennch zsielkach rudy me dosahova + - 5%

Spsob ukladania vrstiev materilu vhomogenizanch hromadch.

HomogenizciaSchma homogenizanho zariadenia poda prof. Patermana.1 prsunov pozdny dopravn ps, 2 prsunov prieny dopravn ps, 3 zhadzovacia sluka, 4 - korekov naklada, 5 prieny odsunov dopravn ps, 6 pozdny odsunov dopravn ps.

HomogenizciaHomogenizan zariadenie Robins- Messiter.1 prsunov pozdny dopravn ps, 2 pohybliv naklada, 3 hromada , 4 mechanick brny, 5 hrabov dopravnk, 6 odsunov dopravnk.

HomogenizciaKryt homogenizan sklad1 - zhadzovac vozk, 2 prsunov dopravnk, 3 mechanick brny, 4 odsunov dopravnk

Postupdoprava rudy, koncentrtu, tros. prsad a palivaRotan vklopnk, eln vklopnk Zima rozmrazovac tunel: nad 100 oC, 3-18 hodn, jeden tunel 22 26 vagnov, doprava dopravnkov psyHOMOGENIZCIAPrprava vysokopecnej vsdzky

SKUSOVENIE ELEZORUDNCH MATERILOV

Peletizcia

Aglomercia elezorudnch Materilov

VROBA KOKSUPrprava vysokopecnej vsdzky

PeletizciaVroba surovch zbalkovVpaovanie surovch zbalkov

Zbalitenos surovch zbalkov:granulometrickho zloenia materilu,tvaru apovrchovch vlastnost zn zbaovanho materilu,chemicko-mineralogickho zloenia.

Prprava vysokopecnej vsdzky

PeletizciaVroba surovch zbalkov

Zariadenie na vrobu surovch zbalkov : 1. zbaovacie bubny (jednoduch bubon, bubon so zabudovanmi knusmi), 2. zbaovacie misy (jednoduch, stupovit, ovlna aknick), 3. zbaovac kue.


Peletizcia


Peletizciazrnitos zbaovanho materilu menej ako 0,2 mmvznikaj surov zbalky pevnosti 5 a 50 N/zbalok,spevuj pri 1250 a 1350 C. vyplen pelety sa vyznauj pravidelnm guovitm tvarom, vysokm obsahom Fe, vysokou pevnosou vtlaku 1765 a 3922 N/peletu,


Aglomercia elezorudnch Materilovstuden sek a tepl sek

Studen sek: prpravy vsdzky - vklopnky, zariadenie na drvenie, mletie, triedenie rd, sklad rudy ahomogenizan skldky. Tepl sek: zmieavacie zsobnky, prpravu advkovanie zmes, predpeletizan bubny, spekacie psy achladie aglomertu.

heterognnej sstave plynn kvapaln tuh fza,horenie paliva, prenos tepla, redukno-oxidan procesy


Aglomercia elezorudnch MaterilovZmes aglomeranej rudy, jemnozrnnho koncentrtu, prsad apaliva sa pred spekanm navlh avzbaovacom bubne predpeletizuje cieom zmeni podiel jemnozrnnch astc azvi priedunos zmesi.predpeletizovan zmes - uloen na spekacom zariaden sa na povrchu vrstvy zapli silnm zdrojom tepla.


Aglomercia elezorudnch Materilovpsmo horenia paliva sa prdom vzduchu, presvanho spekanou vrstvou, postupne presva vsmere prdiaceho vzduchu atak zabezpeuje vytvorenie aochladenie taveniny.proces spaovania neprebieha sasne vcelej vrstve ale postupne vzkom psme, ktor sa posva smerom krotu.

Priebeh spekania arozdelenie teplt vspekanej vrstvePrprava vysokopecnej vsdzky

Nad psmom horenia paliva je vrstva hotovho aglomertu, ktor sa ochladzuje presvanm vzduchom, priom as tepla chladnceho aglomertu sa prena do psma horenia paliva.Spaliny, vznikajce vpsme horenia paliva, odovzdvaj as tepla niie leiacim vrstvm apredohrievaj ich.

postupas zapaovania je 40 a 45 sek., niekedy a 1,6 min.,celkov as spekania vsdzky vo vrstve vysokej 20 cm je 8 min.,as chladenia 22 a 50 min.,rchlos spekacieho psa je 2,9 a 3,6 m.min-1.

Procesy prebiehajce vspekanej vrstveodstrnenie hydrtovej a hygroskopickej vody, disocicia uhliitanov, horenie paliva, oxidcia, iaston redukcia oxidov Fe, tvorba taveniny.

akujem za pozornosSkupina eleznch rdMinerlChemick vzorecHustota(g. cm-3)Maximlny obsah Fe vistom stave(%)

magnetitov rudymagnetitFe3O45,1772,4

hematitov rudyhematitFe2O35,2670,0

sideritov rudysideritFeCO33,948,3

chamositov rudychamositFe4AlSi3AlO10. OH6.n H2O3,03 a 3,1938,0

technolÓgie i. 1.prednáška

Documents