1 / 54

TECHNOLÓGIE I. 1.prednáška

TECHNOLÓGIE I. 1.prednáška. Ing. Miroslava ČIŽMÁROVÁ, PhD. park Komenského č. 14 miroslava.cizmarova@tuke.sk. TECHNOLÓGIE I Školský rok: 2014 /2015 Zimný semester: 3 hod./ každý týždeň Ročník : II. BC Študijný program: Integrované systémy riadenia,

treva
Download Presentation

TECHNOLÓGIE I. 1.prednáška

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. TECHNOLÓGIE I. 1.prednáška Ing. Miroslava ČIŽMÁROVÁ, PhD.

  2. park Komenského č. 14 miroslava.cizmarova@tuke.sk

  3. TECHNOLÓGIE I Školský rok: 2014 /2015 Zimný semester: 3 hod./ každý týždeň Ročník: II. BC Študijný program: Integrované systémy riadenia, Tepelná energetika a plynárenstvo, Hutníctvo neželezných kovov Hutníctvo železa a ocele

  4. 100 % TECHNOLÓGIE I Ing. Miroslava ČIŽMÁROVÁ, PhD. Hutníctvo železa a ocele Časť A 50 b. Doc. Ing. Jarmila TRPČEVSKÁ, PhD., Hutníctvo neželezných kovov Časť B 50 b. 10 b. + 40 b. 10 b. + 40 b. Cvičenia Záverečný test Cvičenia Záverečný test

  5. Študijne materiály Prednášky • Fröhlichová a kol.: Hutníctvo železa (a ocele) • Kijac: Ocele na odliatky • http://oceliarstvo.ic.cz/ • prednášky: http://web.tuke.sk/hf-kmzaz/index.php?hm=studium&sm=skripta&lang=svk

  6. CVIČENIA ROZDELENIE DO SKUPíN Pondelok(TEaP+ a ISR-): 13:30 - 16:40+-

  7. 29.10.2014:Záverečný test5.11.2014Opravný záverečný test 7.30 – 8.30Nasleduje prednáška (časť B)

  8. Program prednášok (časť A)  1. Význam, obsah a ciele predmetu. Podmienky absolvovania predmetu. Úvod. Charakteristika vysokopecnej vsádzky. Príprava vysokopecnej vsádzky (peletizácia, aglomerácia). 2. Príprava vysokopecnej vsádzky (výroba koksu). Charakteristika vysokopecného procesu. Výroba surového železa - deje prebiehajúce vo vysokej peci. 3. Základy výroby ocele. 4. Konvertorové procesy výroby ocele, výroba ocele v elektrickej oblúkovej peci. • Odlievanie ocele. • Záverečný test • Opravný záverečný test 7.30 – 8.30hod. Pokračuje časť B

  9. O čom je tento predmet?

  10. Surové železo

  11. Výroba peliet

  12. Zásobníková váha Pásova váha Miešací bubon Drvič Odsávacie komory Aglomerát pre VP Vratný aglomerát Chladiaci pás Výroba aglomerátu

  13. Výroba koksu • Hlavné výrobné strediská koksovne sú: • - príprava uholnej vsádzky • - koksárenské batérie • - triediarne koksu • - chemické prevádzky.

  14. Vysoká pec

  15. Kyslíkový konvertor

  16. EOP

  17. Mimopecné spracovanie ocele

  18. Odlievanie ocele

  19. Prehľad oceľových produktov vyrobených v podmienkach hutníckeho podniku

  20. VYSOKOPECNÉ SUROVINY Vsádzka pre vysoké pece: • kovonosné materiály (železné a mangánové rudy, aglomerát, pelety a taktiež niektoré odpady z priemyslovej výroby), • troskotvorné látky (zásadité troskotvorné prísady -vápenec a dolomitický vápenec alebo kyslé troskotvorné prísady – kremenec, bauxit a hlinité bridlice), • palivo (vysokopecný koks, náhradné palivo - zemný plyn, oleje a v súčasnosti najčastejšie práškové uhlie).

  21. VYSOKOPECNÉ SUROVINY Vsádzka sa musí vyznačovať: • rovnomernými vlastnosťami, • nízkym podielom jemnozrnných častíc, • úzkym rozptylom zrnitosti pri vylúčení prachových podielov • dostatočnou mechanickou pevnosťou.

  22. Železné rudy a ich úprava • hornina, z ktorej je možné ekonomicky výhodným spôsobom získavať železo. • podľa chemicko-mineralogického zloženia rozdeľujeme rudy na: oxidické, uhličitanové a  kremičitanové

  23. Železné rudy a ich úprava Kvalitu železných rúd posudzujeme na základe vlastností: • chemické vlastnosti (chemické zloženie, stupeň oxidácie, zásaditosť) • fyzikálne vlastnosti (vlhkosť, merná hmotnosť, kusovosť, sypné vlastnosti, pórovitosť, mechanická pevnosť), • metalurgické vlastnosti (redukovateľnosť, priebeh mäknutia).

  24. Železné rudy a ich úprava Chemické vlastnosti • najdôležitejší obsah železa, resp. mangánu v rude, obsah hlušinových zložiek, obsah škodlivých prímesí (S, As, P, Cu, Zn, Pb), stupeň oxidácie a stupeň zásaditosti. • Bohatosť rudy p - spotreba vápenca na 100kg rudy [kg]

  25. Železné rudy a ich úprava Chemické vlastnosti • Stupeň oxidácie železa - je merítkom redukovateľnosti. Stupeň oxidácie železa v železných rudách určuje pomer kyslíka viazaného na železo k množstvu kyslíka, ktoré by bolo k dispozícii, keby bolo všetko železo viazané vo forme Fe2O3.

  26. Železné rudy a ich úprava Chemické vlastnosti • Stupeň zásaditosti - je daný pomerom zásaditých a kyslých hlušinových zložiek.

  27. Železné rudy a ich úprava Fyzikálne vlastnosti • Vlhkosť • Merná hmotnosť • Kusovosť - 5až 25 mm, pri vylúčení triedy 0 až 5 mm • Sypné vlastnosti • Pórovitosť • Mechanická pevnosť

  28. Železné rudy a ich úprava Metalurgické vlastnosti • Redukovateľnosť - vlastností, ktoré určujú premeny oxidov Fe alebo Mn na kov, pôsobením redukčného činidla • Mäknutie -je charakterizované teplotou začiatku mäknutia a intervalom mäknutia

  29. VYSOKOPECNÉ SUROVINY • kovonosné materiály • troskotvorné látky (30 – 80 mm) • palivo • prevodu hlušiny železonosnej vsádzky a popola koksu do trosky, • zásadité alebo kyslé troskotvorné látky, • vápenec, dolomitický vápenec, ktorý obsahuje okrem CaCO3 ešte MgCO3, dolomit, alebo vápno, • zloženie čistého vápenca je 56% CaO a 44% CO2, VZV = % (CaO + MgO) - p % ( SiO2 + Al2O3)

  30. VYSOKOPECNÉ SUROVINY • palivo Koks • najdôležitejšou prísadou, • jeho spotreba má vplyv na výkon pece a kvalitu vyrábaného surového železa, • najdrahšia zložka vysokopecnej vsádzky, • dá sa čiastočne nahradiť inými palivami • 98%C, 0,1 až 0,5%H2, 0,5 až 0,7%N2, 0,4 až 1,1%O2 0,5 až 0,8% prchavej síry.

  31. VYSOKOPECNÉ SUROVINY • Palivo Koks • obsahuje horľavinu, popol a vodu, • voda a popol znižujú obsah horľaviny, a tým aj úžitkovú hodnotu koksu, • výhrevnosť okolo 33500 kJ.kg-1. • Horľavosť koksu je daná rýchlosťou priebehu reakcie C + O2 = CO2 • Reaktívnosť koksu je daná rýchlosťou priebehu reakcie C + CO2 = 2CO • zápalná teplota koksu je 600 až 750°C. • kusovosť koksu pre vysoké pece 40 až 60 mm

  32. PALIVO Koks vo vysokopecnom procese plní nasledujúce úlohy: • ako palivo dodáva teplo na ohrev a roztavenie vsádzkových materiálov a teplo potrebné na endotermické reakcie procesov, • ako redukčné činidlo poskytuje uhlík a oxid uhoľnatý na redukciu oxidov kovov z rúd, • ako nauhličovadlo dodáva uhlík pre nauhličenie surového železa, • ako nosná kostra vsádzky zabezpečuje priedušnosť pre plyn a priepustnosť pre kvapalné produkty tavby v oblasti fúkačov (v dolnej časti pece).

  33. Náhradné PALIVá • plynné – vykurovacie plyny, napr. zemný plyn, koksárenský plyn, • kvapalné - vykurovacie oleje, u nás oleje z ropy, olej z dechtu, mazut, • práškové - nekoksovateľné uhlie, koksový prach.

  34. Spôsoby úpravy rúd • úprava kusovosti a obohacovanie sa uskutočňuje v mieste ťažby rúd, • homogenizácia a obyčajne aj spojovanie sa realizujú v hutníckych závodoch, preto ich radíme k hutníckym spôsobom úpravy, Studené spôsoby úpravy rúd sú: drvenie, triedenie, rozdružovanie, spriemerňovanie. Teplé spôsoby úpravy rúd sú: praženie, peletizácia, aglomerácia, kde môžu prebehnúť deje chemické a fyzikálno-chemické.

  35. PREČO UPRAVOVAŤ? Závislosť spotreby koksu od obsahu Fe v rude s kyslou hlušinou (A) a so zásaditou hlušinou (B)

  36. Určenie optimálneho obsahu železa v železnej rude 1-náklady vo vysokopecnom závode, 2-náklady na obohatenie rudy, 3-náklady na 1t surového železa, 4-optimálny stupeň obohatenia rudy

  37. Homogenizácia • Kolísanie obsahu Fe v denných zásielkach rudy môže dosahovať + - 5% Spôsob ukladania vrstiev materiálu v homogenizačných hromadách.

  38. Homogenizácia Schéma homogenizačného zariadenia podľa prof. Patermana. 1 – prísunový pozdĺžny dopravný pás, 2 – prísunový priečny dopravný pás, 3 – zhadzovacia slučka, 4 - korčekový nakladač, 5 – priečny odsunový dopravný pás, 6 – pozdĺžny odsunový dopravný pás.

  39. Homogenizácia Homogenizačné zariadenie Robins- Messiter. 1 – prísunový pozdĺžny dopravný pás, 2 – pohyblivý nakladač, 3 – hromada , 4 – mechanické brány, 5 – hrabľový dopravník, 6 – odsunový dopravník.

  40. Homogenizácia Krytý homogenizačný sklad 1 - zhadzovací vozík, 2 – prísunový dopravník, 3 – mechanické brány, 4 – odsunový dopravník

  41. Postup • doprava rudy, koncentrátu, tros. prísad a paliva • Rotačný výklopník, Čelný výklopník • Zima – rozmrazovací tunel: nad 100 oC, 3-18 hodín, jeden tunel 22 – 26 vagónov, • doprava – dopravníkové pásy • HOMOGENIZÁCIA

  42. Príprava vysokopecnej vsádzky SKUSOVENIE ŽELEZORUDNÝCH MATERIÁLOV • Peletizácia • Aglomerácia železorudných Materiálov VÝROBA KOKSU

  43. Príprava vysokopecnej vsádzky Peletizácia • Výroba surových zbalkov • Výpaľovanie surových zbalkov Zbaliteľnosť surových zbalkov: • granulometrického zloženia materiálu, • tvaru a povrchových vlastností zŕn zbaľovaného materiálu, • chemicko-mineralogického zloženia.

  44. Príprava vysokopecnej vsádzky Peletizácia • Výroba surových zbalkov Zariadenie na výrobu surových zbalkov : • 1. zbaľovacie bubny (jednoduchý bubon, bubon so zabudovanými kónusmi), • 2. zbaľovacie misy (jednoduchá, stupňovitá, oválna a kónická), • 3. zbaľovací kužeľ.

  45. Príprava vysokopecnej vsádzky Peletizácia

  46. Príprava vysokopecnej vsádzky Peletizácia • zrnitosť zbaľovaného materiálu menšej ako 0,2 mm • vznikajú surové zbalky pevnosti 5 až 50 N/zbalok, • spevňujú pri 1250 až 1350 C. • vypálené pelety sa vyznačujú pravidelným guľovitým tvarom, vysokým obsahom Fe, vysokou pevnosťou v tlaku 1765 až 3922 N/peletu,

  47. Príprava vysokopecnej vsádzky Aglomerácia železorudných Materiálov • studený úsek a teplý úsek • Studený úsek: prípravy vsádzky - výklopníky, zariadenie na drvenie, mletie, triedenie rúd, sklad rudy a homogenizačné skládky. • Teplý úsek: zmiešavacie zásobníky, prípravu a dávkovanie zmesí, predpeletizačné bubny, spekacie pásy a chladiče aglomerátu. • heterogénnej sústave plynná – kvapalná – tuhá fáza, • horenie paliva, prenos tepla, redukčno-oxidačné procesy

  48. Príprava vysokopecnej vsádzky • Aglomerácia železorudných Materiálov • Zmes aglomeračnej rudy, jemnozrnného koncentrátu, prísad a paliva sa pred spekaním navlhčí a v zbaľovacom bubne predpeletizuje • cieľom zmenšiť podiel jemnozrnných častíc a zvýšiť priedušnosť zmesi. • predpeletizovaná zmes - uložená na spekacom zariadení sa na povrchu vrstvy zapáli silným zdrojom tepla.

  49. Príprava vysokopecnej vsádzky • Aglomerácia železorudných Materiálov • pásmo horenia paliva sa prúdom vzduchu, presávaného spekanou vrstvou, postupne presúva v smere prúdiaceho vzduchu a tak zabezpečuje vytvorenie a ochladenie taveniny. • proces spaľovania neprebieha súčasne v celej vrstve ale postupne v úzkom pásme, ktoré sa posúva smerom k roštu. Priebeh spekania a rozdelenie teplôt v spekanej vrstve

More Related