1. Rudy żelaza – występowanie, wzór chemiczny, skała płonna.

Rudy żelaza	Występowanie	Wzór chemiczny
ŻELAZO RODZIME	W skałach magmowych(głównie bazaltach) i meteorytach. Okolice Grenlandii, USA, Kanada, Niemcy.	Fe
MAGNETYT	W Szwecji (Kiruna, Luossawara), Rosji (Ural), na Ukrainie i w USA. W Polsce minerał ten występuje na Dolnym Śląsku: w Kowarach, w Kletnie, okolicach Szklarskiej Poręby, spotykany jest w bazaltach okolic Złotoryi i na Suwalszczyźnie, w głębokim podłożu.	Fe3O4
HEMATYT	USA, Kanada, Meksyk, Wenezuela, Brazylia, Liberia, Indie, Ukraina – Krzywy Róg, Kazachstan, Australia, Francja, W Polsce – np. na terenie Rezerwatu Archeologicznego Rydno (województwo świętokrzyskie, pomiędzy Starachowicami a Skarżyskiem-Kamienną)	Fe2O3
LIMONIT	Kongo, Angola, Algieria, Maroko, Wenezuela, Kuba, Niemcy, Hiszpania. W Polsce: występuje m.in. w rejonie śląsko-krakowskim, w Górach Świętokrzyskich, na Dolnym Śląsku, ziemi lubuskiej.	2Fe2O3·3H2O
SYDERYT	Australia, Austria, Niemcy, Brytania, Hiszpania, Rosja, USA. W Polsce – w rejonie Łęczycy, Częstochowy, Kłobucka, Wielunia, w Górach Świętokrzyskich, na fliszu karpackim.	FeCO3
GETYT	USA, Wielka Brytania, Niemcy, Czechy, Słowacja, Algieria, Maroko, Kanada, Rosja. W Polsce jest bardzo rozpowszechniony. W Górach Świętokrzyskich, w regionie śląsko-krakowskim (Olkusz i Sławków) i na Dolnym Śląsku.	FeO(OH)

SKAŁA PŁONNA - skała płonna, skała, która przy wydobywaniu ze złoża określonej kopaliny jest uważana za nieużyteczną.

1. Produkty procesu wielkopiecowego i ich wykorzystanie.

Produkty procesu wielkopiecowego i ich wykorzystanie:

• żużel – wełna mineralna, budownictwo, produkcja cementu, cegieł, do utwardzania dróg,

• gaz wielkopiecowy – stosowany do opalania nagrzewnic wielkopiecowych i baterii koksowniczych,

• surówka – zawartość powyżej 2% węgla – przeznaczona do dalszej przeróbki w stanie ciekłym na stal lub żeliwo.

1. Charakterystyka procesu konwertorowego wytapiania stali (materiały wsadowe, produkty).

Konwertor tlenowy zbudowany jest tak, że może wykonać ruch obrotowy wokół poziomej osi. Materiały wsadowe:

• Materiały metaliczne – 75% surówki + 25% złomu stalowego,

• Materiały żużlotwórcze (np. CaCO₃, CaO) + odtleniacze + nawęglacze (np. mączka elektrodowa).

Wprowadzamy surówkę i złom stalowy do przechylonego konwertora, następnie konwertor prostuje się i wprowadzamy do niego materiały żużlotwórcze. Następnie wprowadzamy lance tlenową i zaczyna się proces konwertorowy.

Technologia wytapiania:

1. Spust,

2. Naprawa pospustowa,

3. Ładowanie wsadu (najpierw złom, później surówka),

4. Swieżenie (intensywne utlenianie domieszek):

• utlenianie siarki (iskry),

• utlenianie węgla (płomień), +mangan, fosfor, krzem,

• utlenianie żelaza – proces szkodliwy (brunatne dymy),

1. Spust + odtlenianie i uzupełnianie składu chemicznego kąpieli metalicznej.

Produkty procesu konwertorowego:

1. stal w stanie ciekłym – produkt podstawowy

2. żużel konwertorowy, pył, szlam, gazy konwertorowe – produkty uboczne.

1. Charakterystyka procesu wytapiania stali w piecu elektrycznym.

Istotą pieca elektrycznego łukowego jest powstanie dużej ilości ciepła z łuku elektrycznego i przekazywanie go do metalu topionego. Przekazywanie ciepła z łuku elektrycznego może odbywać się przez promieniowanie przez bezpośrednie istnienie łuku pomiędzy elektrodami a topionym metalem. Podstawowym tworzywem żelazonośnym do produkcji stali elektrycznej jest złom stalowy. Pozostałe materiały wykorzystywane w procesie to:

• topniki – materiały żużlotwórcze (głównie palone wapno i wapno dolomitowe),

• nawęglacze (węgiel, złom elektrod węglowych, koks),

• dodatki stopowe (głównie żelazostopy).

W zależności od rodzaju złomu wyróżniamy procesy:

• złom niestopowy – z pełnym okresem świeżenia,

• złom stopowy – metoda odzyskowa.

Przebieg technologii z pełnym okresem świeżenia:

1. Spust,

2. Naprawa pospustowa,

3. Ładowanie wsadu (złom stalowy),

4. Roztapianie wsadu (opuszczamy elektrody, włączamy prąd – palą się łuki + pobieramy próbę do analizy składu),

5. Świeżymy dodatkiem rud żelaza lub tlenem gazowym (+kontrolujemy proces, pobieramy próbki co chwile),

6. Rafinacja (oczyszczanie) – zmieniamy żużel na silnie zasadowy w celu odsiarczenia,

7. Spust z pieca do kadzi.

Przebieg technologii w metodzie odzyskowej:

1. Spust,

2. Naprawa pospustowa,

3. Ładowanie wsadu,

4. Roztapianie wsadu,

5. Odtlenianie dyfuzyjne – redukcja tlenków metalu w żużlu,

6. Spust.

1. Obróbka pozapiecowa stali.

Pojęcie obróbki pozapiecowej stali łączy się z konieczności jej uszlachetniania poza piecem metalurgicznym gdyż wszystkie możliwości oczyszczenia stali ze szkodliwych pierwiastków i gazów kończą się na poziomie ich zawartości, która współczesnej techniki niezadowala. Zabiegi obróbki pozapiecowej stali dzielą się na zabiegi realizowane przy:

- ciśnieniu atmosferycznym,

- ciśnieniu obniżonym (w próżni).

Obróbka pozapiecowa to:

• Odtlenianie osadowe (wprowadzenie do ciekłego metalu po spuście do kadzi odtleniacza),

• Argonowanie stali (rodzaj obróbki pozapiecowej stali w której osuszony gaz przepuszcza się przez kształtkę porowatą w dnie kadzi lub lancą (jak w konwertorze) przez ciekłą stal. Pęcherzyki Ar mają te właśc. że potrafią absorbować na swej powierzchni pęcherzyki innych gazów jak wodór, tlen, azot a nawet mogą one wnikać do pęcherzyka argonu i z nim razem wypływać do żużla gdzie ulegają koagulacji),

• Obróbka ciekłego metalu żużlem syntetycznym (Ciekły metal przelewamy do kadzi w której znajduje się ciekły żużel syntetyczny; spustu metalu dokonujemy z wysokości ok. 3m w celu zapewnienia dobrego wymieszania metalu z żużlem; zabieg ma na celu odsiarczanie stali oraz obniżenie zawartości wtrąceń niemetalicznych nawet 2-3 krotnie)

• Wdmuchiwanie sproszkowanych materiałów (Zwiększenie zawartości węgla w stali, Obniżenie zawartości fosforu, siarki i tlenu, modyfikacja morfologii wydzieleń siarczków w stali)

Celem procesu jest:

• Podwyższenie jakości stopu,

• Obniżenie ilości energii zużywanej do wytopienia 1 kg stali.

1. Sposoby przeróbki plastycznej.

Przeróbka plastyczna - technika wytwarzania w której ukształtowanie lub podzielenie materiału, zmianę jego struktury, własności fizykochemicznych, gładkości powierzchni oraz stanu naprężeń własnych osiąga się przez odkształcenie plastyczne, wywołane działaniem sił zewnętrznych.

Technologie przetwórstwa metali:

• Kucie (sposób obróbki plastycznej, w którym kształtowanie materiału następuje uderzeniem lub naciskiem narzędzia wykonującego ruch postępowy),

• Walcowanie (sposób obróbki plastycznej, w której następuje zgniatanie materiału pomiędzy obracającymi się walcami, a siły tarcia pomiędzy walcami a materiałem powodują równocześnie jego przemieszczanie),

• Ciągnienie (sposób obróbki plastycznej z zasady na zimno, w którym materiał w postaci pręta lub rury wprowadzany w stożkowy obszar narzędzia – ciągadła jest przezeń przeciągany siłą F),

• Tłoczenie (sposób obróbki plastycznej na zimno lub na gorąco obejmujący cięcie i kształtowanie blach, a także folii i płyt niemetalowych lub przedmiotów o małej grubości w stosunku do innych wymiarów: profile z blachy, rury itp.).

1. Walcowanie blach.

Walcowanie to sposób obróbki plastycznej, w której następuje zgniatanie materiału pomiędzy obracającymi się walcami, a siły tarcia pomiędzy walcami a materiałem powodują równocześnie jego przemieszczanie.

Rodzaje walcowania:

• Walcowanie wzdłużne – otrzymuje się wszystkie blachy.

• Walcowanie skośne – rury

• Walcowanie poprzeczne –śruby.

Technologia wytwarzania blach:

1. oczyszczenie wsadu (mogą być wady powierzchniowe, które należy usunąć),

2. nagrzanie wsadu w piecu przelotowym,

3. walcowanie wstępne,

4. walcowanie wykańczające,

5. prostowanie blachy,

6. chłodzenie blachy na chłodni,

7. cięcie blachy na arkusze (na palnikach acytelynowo tlenowych),

8. kontrola zgodności wymiarów i jakości powierzchni.

1. Zintegrowane procesy odlewania i walcowania.

Aby mówić, że procesy odlewania i walcowania są zintegrowane, muszą być spełnione dwie zasady:

• odlewanie wlewka odbywa się w sposób ciągły, a jego przekrój jest zbliżony do gotowego wyrobu,

• bezpośrednie połączenie procesu odlewania stali z procesem walcowania.

CELEM TEGO PROCESU JEST MINIMALIZACJA STRAT ENERGII I CZASU.

Proces:

1. odlewanie kęsiska w sposób ciągły,

2. cięcie na określona długość,

3. dogrzewanie w piecu,

4. zbijacz zgorzeliny,

5. układ walcowniczy kilku klatkowy ciągły,

6. chłodzenie,

7. zwijanie.

Zalety:

• wykorzystanie ciepła zawartego we wlewkach dzięki stosowaniu bezpośredniego walcowania (obniżenie zużycia energii 50-70%),

• walcowanie pasm w wyższych temperaturach co prowadzi do lepszego przerobu metalu na przekroju poprzecznym mniejszego obciążenia walcarek,

• zmniejszenie ilości operacji technologicznych,

• skrócenie czasu operacji.

1. Procesy kucia i wyciskania.

Kucie – to sposób obróbki plastycznej, w którym kształtowanie materiału następuje uderzeniem lub naciskiem narzędzia wykonującego ruch postępowy.

Kucie dzieli się na :

• swobodne,

• matrycowe.

Wyrobem procesu kucia jest odkuwka matrycowa lub swobodna.

Wyciskanie polega na tym, że metal zamknięty w pojemniku jest wyciskany przez otwór matrycy i otrzymuje kształt przekroju poprzecznego odpowiadającego kształtowi matrycy. Wyciskanie dotyczy elementów pełnych i wydrążonych, o wydłużonych kształtach w tym także rur o przekroju stałym lub zmiennym na długości.

Wyciskanie dzielimy na dwie grupy:

• wyciskanie z wypływem współbieżnym metalu,

• wyciskanie z wypływem przeciwbieżnym metalu.

Wyciskanie może odbywać się za pomocą 1 stempla lub też stempla z iglicą. Wyciskanie stosujemy w produkcji:

• materiałów mało plastycznych,

• materiałów o złożonych kształtach,

• produkcji małoseryjnej.

Wyciskanie odbywa się z bardzo dużym współczynnikiem wydłużenia λ -> 4-45

1. Procesy tłoczenia.

Tłoczenie – jest to sposób obróbki plastycznej na zimno lub na gorąco obejmujący cięcie i kształtowanie blach, a także folii i płyt niemetalowych lub przedmiotów o małej grubości w stosunku do innych wymiarów (np. profile z blachy, rury itp.)

Zalety:

• racjonalne wykorzystanie materiału, mała ilość odpadu,

• duża wydajność i możliwość wykonania na niewielkiej powierzchni produkcyjnej przy małej ilości maszyn i przyrządów w krótkim czasie i dużej ilości wyrobów,

• niski koszt wykonania operacji,

• możliwość wykonania operacji o złożonych kształtach, a przy tym lekkich i wytrzymałych,

• wysoka dokładność wymiarów.

Klasyfikacja procesów tłoczenia:

• CIĘCIE – proces tłoczenia polegający na rozdzieleniu na odrębne części lub oddzieleniu jednego fragmentu materiału od drugiego przez naruszenie spójności materiału (np. wycinanie, dziurkowanie, ucinanie). Cięcie dzielimy na: mechaniczne, gazowe, wiązką promienia laserowego, strumieniem wody.

• KSZTAŁTOWANIE PRZESTRZENNE – procesy, w których nie następuje naruszenie spójności materiału (np. kształtowanie proste i złożone, gięcie)