Grudkowanie
Metoda zbrylania bardzo drobnych koncentratów rudnych.Grudkowanie
bębnowanie i talerzowanie
Materiały ogniotrwałe:
- zadaniem jest ochrona konstrukcji przed przegrzaniem
szamotowe ( zbudowany z tlenku glinu i tl. krzemu)., ze stopionego
mulitu, karborundowe, chromowo-spinelowe, korundowo-chromowe,
bloki węglowe,ze spiekanego mulitu, bloki graficzne
Materiały wsadowe:
a) ruda,- nośniki żelaza, które powinno cechować max zawartość żelaza
i min ilość zanieczyszczeń (skały płonnej, siarki, fosforu)
b) koks - paliwo i reduktor w procesie wielkopiecowym. Powinien mieć
max wartość opałową, porowatość, wytrzymałość mechaniczna, a
zawierać min ilości popiołu i siarki.
c) topniki - główny składnik żużlotwórczy, czyli obniżający temperaturę
topnienia skały płonnej, wiążący popiół i siarkę.
d) powietrze - utleniacz przy spalaniu koksu, reguluje ciepłotę wnętrza
pieca oraz wszystkie jego procesy w zależności od składu chemicznego,
temp, ciśnienia, przepływu przez dysze okrężnicy wielkiego pieca.
Metalurgia pozapiecowa:
Cel obróbki:
- ujednorodnienie składu chem i temp
- doprowadzenie ciekłej stali do odpowiedniego składu chemi i temp
- zmnienszenie ilości siarki
- przeprowadzenie odtleniania przy małej ilości wtrąceń niemetalicznych
Podstawowe metody:
1. obróbka ciekłej stali w próżni
2. obróbka ciekłej stali gazami obojetnymi
3. obróbka ciekłej stali żużlami syntetycznymi
Pompa próżniowa Rootsa:
Wirniki obracaja sie w przeciwnych kierunkach. Brak kontaktu z korpusem.
Brak tarcia powoduje małe obciążenia silnika, duże prędkości obrotowe
(3000obr/min), duża wydajność.
Pompa strumieniowa:
Służy do wytwarzania próżni. Strumień pary przepływa przez dyszę
rozpręża się porywa cząsteczki gazu z objętości zbiornika z próżnią.
Pompa dyfuzyjna próżniowa:
Pary oleju unoszą się do dysz, wypływają do przestrzeni cylindra
chłodzącego wodę i skraplaja się.
Proces AOD:
Proces pozapróżniowy typu duplex. Wymaga użycia pieca elektrycznego
łukowego oraz konwertora argonowo tlenowego.Podst zaletą tego
procesu jest wysoka wydajność dzięki skróceniu czasu wytapiania oraz
duży odzysk chromu i manganu.
Proces Bessemera:
- wyprawa kwaśna(SiO2), niestety nie można usunąć P i S
- temp wlewanej surówki z wpmoże być wysoka 1650
- musi być w surówce mało P i S
- świeżymy tylko Si, Mn, C
- krótki czas wytopu
- rzadko stosowany
Proces konwertorowy tlenowy:
- załadunek złomu-surówki-mater. Żużlotwórcze
- zalety krótki czas wytopu,duża wydajność,niskie koszty inwestycyjne
Proces Midrex - proces redukcji rud żelaza za pomocą gazu redukcyjnego
(miesz gazu ziemnego i gazu gardzielowego) o składzie:
a- CO+H2 do 95% | b- CO2+H2O ok. 5%
Proces Thomasa:
- wyprawa konwertora zasadowa
- temp ciekłej surówki wprost z wielkiego pieca 1700 C
- kolejność świeżenia Fe,Mn,C,Si,P,S
- surówka może mieć duzo fosforu
- wsad to surówka i wapno
- zachodzi proces odsiarczania
Proces wielkopiecowy:
- proces ciągły wytwarzania Fe (surówki wielkopiecowej)
- oddzielenie od rudy tzw skały płonnej w temp 450 - 1500
- odpowiednią temp w wp otrzymuje się z procesu spalania koksu
- wsad do wielkiego pieca to: ruda Fe, koks, topniki, powietrze
- wynik procesu to produkty wielkiego pieca (surówki,żużel,
gaz wielkopiecoy)
Proces VOD:
Łączy zalety stosowani tlenu, argonu i próżni. Podczas wytapiania
stali z wysoką zawartością chromu i niklu. Urządzenie VOD składa
sie z komory próżniowej do której wprowadza się kadź z ciekłą stalą.
Proces VOD wymaga uzycia pieca elektrycznego łukowego oraz
specjalnego urządzenia próżniowo-argonowo-tlenowego.
Produkty Wielkiego Pieca:
a) żużel - temp topnienia 1200. uboczny produkt WP, szklista masa o ciemnym zabarwieniu.
Skład chemiczny zależy od skały płonnej i topników tworzących
żużel, zwykle tlenki wapnia, glinu, krzemu.
Wykorzystywany w budownictwie.
b) pumeks/tłuczeń - kruszywa do produkcji betonu termoizolacyjnego.
Jako podkład drogowy. Granulaty stosowane do cementów hutniczych.
Redukcja tlenków pośrednia: (od 400ºC do 950ºC)
Redukcja egzotermiczna
3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2
Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2
FeO + CO = Fe + CO2
Redukcja tlenków bezpośrednia: (pow. 950ºC)
Redukcja endotermiczna, ruda która nie zdążyła sie zredukować w
wyższej warstwie pieca
Fe2O3 + C = 2Fe3O4 + CO
Fe3O4 + C = 3FeO + CO
FeO + C = Fe + CO
Rudy:
- żelaziak magnetyczny (Fe3O4), magnetyt, tlenek żelazawo-żelaz 70%
- żelaziak czerwony, hematyt FE2O3, tlenek żelazowy 50-60% żelaza
- żelaziak brunatny, limonit nFE2O3mH2O
- żeleziaki szpatowe, syderyty, FeCO3, węglan żelazowy
Spiekanie
Nadtapianie powierzchni ziaren rudy w temp 1250-1320 na taśmach
spiekalniczych. Spiek gąbczasty, łatwo reduykcyjny.
Surówka - surowy metaliczny materiał który dzięki zabiegom metalur
gicznym na rudach metali lub koncentratach przyjmuje postać półwyrobu.
Zawiera 94% Fe. Nieporządane w surówkach: wanad,nikiel,chrom,miedź.
Topniki:
- materiały obniżające temp topnienia skały płonnej
- stosowane w celu związania niemetalicznych składników wsadu
- np.: kamień wapienny, dolomit
Żużle stalownicze:
Ciekłe związki chemiczne o odczynie kwaśnym lub zasadowym, lżejsze
od stali. Funkcje pchrona cieplna i redulacja temp stali