680 likes | 2.37k Views
VÝROBA OCELE. kyslíkový konvertor a elektrická oblúková pec. ruda – železo – oceľ história skujňovanie surového železa vplyv technológie na výmurovku konštrukcia výmuroviek. SPRACOVANIE SUROVÉHO ŽELEZA VÝROBA OCELE. Surové železo – zliatina železa, uhlíka a prímesí (S, Si, P, Mn...).
E N D
VÝROBA OCELE kyslíkový konvertor a elektrická oblúková pec • ruda – železo – oceľ • história • skujňovanie surového železa • vplyv technológie na výmurovku • konštrukcia výmuroviek
SPRACOVANIE SUROVÉHO ŽELEZA VÝROBA OCELE Surové železo – zliatina železa, uhlíka a prímesí (S, Si, P, Mn...) kovertor SŽ Oceľ Skujňovanie – odstraňovanie kovových a nekovových prímesí spôsobujúcich neželané technologické vlastnosti železa.
VÝROBA OCELE Zdroj: Linz-Donavitz
VÝROBA OCELE • LD • LDAC • OCP • OLP • OBM • Q-BOP • LWS • OxyVit O2 na hladinu O2 sa privádza cez dno/na hladinu Trysky sú chladené metánom, P-B, olejom, cez ne sa privádza tiež CaO.
VÝROBA OCELE • Oxidácia prímesí • medzi plynnou atmosférou a kovom • medzi troskou a kovom • medzi kovom a prímesami konvertorový plyn a prach kyslík O2(g) Troska je roztok kyslých, zásaditých a amfoterných oxidov, ktoré navzájom vytvárajú zložitejšie zlúčeniny (kremičitany, fosforečnany, hlinitany a pod.) Katióny – Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+ Anióny –O2-, S2-, (SiO2)2-, (PO4)3-, (AlO3)3-, (FeO2)-, CrO2)-,... troska 2(O) (SiO3)2-, (PO4)3- kov 2[O] prímesi
Procesy opotrebenia výmurovky Vsádzanie tuhého šrotu 20 – 30% • abrazia • mechanické opotrebenie • tepelné šoky Manipulácia so vsádzkou Nalievanie SŽ 70 – 80% Odpich ocele a trosky Troska Termochemické procesy Kovový kúpeľ • korózia • reakcie s výmurovkou RedOx atmosféra Omývanie troskou • erózia • penetrácia výmurovky • zmena rozťažnosti Termofyzikálne procesy Omývanie kovom Prúdenie prachu a pár
KYSLÍKOVÝ KONVERTOR 1-výmurovka hrdla 2-výmurovka vsádzacej steny 3-výmurovka dna 4-výmurovka odpichovej steny 5-výmurovka výlevky 6-trvalá výmurovka Zdroj: Katalóg Refrako, s.r.o.
KYSLÍKOVÝ KONVERTOR Kliny 750 mm Fúkacie otvory sa vŕtajú dodatočne Zdroj: Katalóg Refrako, s.r.o.
KYSLÍKOVÝ KONVERTOR Zdroj: Katalóg Refrako, s.r.o. 1-hrdlo: celooplechované MgO-C z tavenej magnézie s 15 %C 2-vsádzacia stena: MgO-C z tavenej magnézie s 10 %C 3-výmurovka dna a odpichovej steny: MgO-C z tavenej magnézie s 15 %C 4-výmurovka prechodovej steny z tavenej magnézie s 15 %C 5-výmurovka vsádzacej steny MgO-C z tavenej magnézie s 10 %C 6-výmurovka odpichového otvoru
ELEKTRICKÉ TAVIACE PECE s priamym ohrevom Odporové pece s nepriamym ohrevom elektrotroskové pretavovanie s priamym pôsobením oblúka oblúkové vákuové Oblúkové pece Oblúkové pece s nepriamym pôsobením oblúka plazmové ELEKTRICKÉ PECE rudnotermické s kombinovaným ohrevom NF so železným jadrom Indukčné pece RF bez železného jadra vákuové téglikové pece Elektrónové pece
ELEKTRICKÁ OBLÚKOVÁ PEC a) EOP s priamym ohrevom b) EOP s nepriamym ohrevom c) EOP s kombinovaným ohrevom (elektrotroskové pretavovanie)
ELEKTRICKÁ OBLÚKOVÁ PEC • Charakteristika a poslanie • výroba 20 % svetovej produkcie väčšinou špeciálnych druhov ocelí • vysoký výkon, efektívnosť a čistota produktu • kapacita 200 t, intenzifikácia O2, premiešavanie inertným plynom • Delenie podľa príkonu: • HP – High Power • UHP– Ultra High Power • Delenie podľa zdroja napájania: • DC – Direct current (jednosmerné) • AC – Alternating current (striedavé) • Vývoj sa uberá smerom k DC peciam: • nízka merná spotreba elektród • elektrickej energie • žiaruvzdorných materiálov • menej zaťažujú životné prostredie
VÝROBA OCELE V EOP • Vsádzka • triedený oceľový šrot zbavený hrdze ako zdroja H2 • železná huba 85 – 93% Fe, mäkké železo 0.01-0.15% C, oceliarenské surové železo • metalizované pelety >90% Fe • oxidačné prímesi (oxidické Fe rudy, okuje, aglomerát, pelety, plynný O2) • troskotvorné prísady (vápenec, vápno, kazivec, dolomit a pod.) • legovacie prísady • dezoxidačné a nauhličovacie prísady (ferozliatiny, koks, mleté elektródy...) Technológia Spracovanie surovín s uhlíkom Spracovanie leg. surovín • medzitavbová oprava • vsádzanie surovín • obdobie natavovania • medzitavbová oprava • vsádzanie surovín • obdobie natavovania • oxidačné obdobie • oxidačné obdobie • redukčné obdobie • redukčné obdobie • dohotovenie a odpich • dohotovenie a odpich
VÝROBA OCELE V EOP • Natavovanie • musí byť čo najkratšie 1-3 hod. má zabezpečiť • vznik ochrannej trosky • čiastočnú oxidáciu Si, Al, Ti, Cr, Mn, C, P • skrátenie oxidačného obdobia • po dosiahnutí požadovaného zloženia kovu sa troska sťahuje 2[P]+5(FeO)+4(CaO)(Ca4P2O5)+5Fe(l) • Oxidačné obdobie • má zabezpečiť • max. zníženie obsahu fosforu • max. zníženie obs. H2, N2 a nekovových vmestkov • ohrev na teplotu 1480-1520°C (FeO)+C(s)Fe(l)+CO(g) 2(FeO)+[Si] 2Fe(l)+(SiO2) (MnO)+C(s)[Mn]+CO(g) 2(MnO)+[Si] 2[Mn]+(SiO2) • Redukčné obdobie • má zabezpečiť • dezoxidáciu kovu • odsírenie • legovanie • kontrolu teploty [FeS]+(CaO)+[C](CaS)+Fe(l)+CO(g) [MnS]+(CaO)+[C](CaS)+[Mn]+CO(g)
EOP - výmurovka • poklop z tvarovaných HA stavív • stena z MCr, príp. MA-spinelových stavív • pôda z ubíjaných bázických hmôt (oceliarenský slinok) • trvalá výmurovka dna MgO stavivá • izolačná vrstva dna • ubíjacia hmota troskového otvoru • monolitický elektródový stred • Opotrebenie výmurovky: • „hot spot“ • trosková čiara • elektródový stred • otvory pre elektródy • Merná spotreba ŽVM 13 kg.t-1
EOP (HP & UHP) • Odlišnosť • menšia hmotnosť výmurovky • armatúra pre vodné chladenie • MgO-C stavivá – tepelná vodivosť • Opotrebenie výmurovky: • „hot spot“ • trosková čiara • elektródový stred • otvory pre elektródy • Merná spotreba ŽVM 5 kg.t-1 „Najlepším žiaruvzdorným materiálom je voda.“
EOP (HP & UHP) • MgO ubíjacia hmota • trvalá výmurovka nisteje • výduska pôdy pece • pätka nisteje pece • spodný odpichový otvor • bublacie kamene • elektródová stena „hot spot“ • výmurovka vsádzacieho otvoru • výmurovka troskovej čiary • chladiaci systém Prierez striedavou „AC“ trojfázovou pecou
EOP (HP & UHP) Vypracoval: p.Ilčin Príklad výkresu „AC“ trojfázovej pece
EOP (HP & UHP) • MgO ubíjacia hmota • anódy • elektródová výduska pôdy pece • grafitové medzikružia • spodný odpichový otvor • Prednosti • jednoduchá konštrukcia • jedna grafitová elektróda (katóda) • vodivá elektródová výduska (anóda) • rýchla oprava vrhacími strojmi Prierez jednosmernou „DC“pecou
EOP (HP & UHP) Vypracoval: p.Ilčin Príklad výkresu „DC“ trojfázovej pece