Metalurgia surówki

1. Metalurgia surówki Dr inż. Robert Skoblik Wydział Mechaniczny Katedra Inżynierii Materiałowej i Spajania

2. Literatura • Chodkowski S.: „Metalurgia metali nieżelaznych” WGH Katowice 1962 • Chudzikiewicz R., Briks W.: Podstawy metalurgii i odlewnictwa. Warszawa: PWN 1977. • Encyclopedie des Sciences Industrielles Quillet – MecaniqueLibrairie Aristide Quillet Paris 1974Encyklopedia techniki „Metalurgia” Wyd. Śląsk Katowice1985 • Kosowski A.: „Zarys odlewnictwa”Wyd. AGH Kraków 1997 • Muszyński Z.: „Zarys technologii metali” PWN, Warszawa 1978 • Praca zbiorowa. „Podstawowe techniki wytwarzania w przemyśle maszynowym” WNT Warszawa 1973 • Szweycer M., Nadolska D.: Metalurgia i odlewnictwo. Poznań: Wyd. Politechniki Poznańskiej 2002 • Tabor A., Rączka J.S., Kowalski J.S., Kraus E.: „Metalurgia”. Wyd. Pol. Krak. Kraków 1999 • „Świat Wiedzy” • INTERNET

3. Wydział wielkich pieców piec [3]

4. Wydział wielkich pieców [3]

5. Wydział wielkich pieców [10]

6. Wydział wielkich pieców Urządzenia zasypowe wielkiego pieca [11]

7. Profil wielkiego pieca Przekrój wielkiego pieca: 1 – gardziel, 2 – szyb, 3 – przestron, 4 – spadki, 5 – gar, 6 – trzon [7]

8. Proces wielkopiecowy Schemat przebiegu procesu wielkopiecowego [9]

9. Proces wielkopiecowy • Grupy procesów zachodzących w wielkim piecu: • 1. Procesy wstępne: odparowanie wilgoci, wydzielanie wody krystalizacyjnej, rozkład węglanów, usuwanie części lotnych z koksu • 2.Redukcja tlenków żelaza. • 3. Nawęglanie żelaza. • 4.Tworzenie się i topnienie żużla. • 5. Redukcja pozostałych składników surówki, • 6. Odsiarczanie. • 7. Procesy spalania paliwa

10. Proces wielkopiecowy [7]

11. Produkty wielkiego pieca • Surówki • Klasyfikacje surówki: • Ze względu na budowę (strukturę) rozróżnia się surówki: • biała, o białym przełomie, zawierająca węgiel wyłącznie w stanie związanym w postaci cementytu • szara, o szarym przełomie, zawierająca węgiel w stanie wolnym, w postaci grafitu • pstra (połowiczna), zawierająca skupienia węgla zarówno wstanie związanym jak i wolnym.

12. Produkty wielkiego pieca • Surówki • Ze względu na zawartość fosforu: • fosforowa, o zawartości fosforu do 1,2% • hematytowa, o zawartości fosforu do 0,1% • Ze względu na przeznaczenie: • besemerowska, o dużej zawartości krzemu, nie zawierająca fosforu i siarki, przeznaczona do wytworzenia stali metodą Bessemera • martenowska, przeznaczona do wytworzenia stali w piecu martenowskim • tomasowska, o dużej zawartości fosforu i małej zawartości krzemu, przeznaczona do wytworzenia stali metodą Thomasa • odlewnicza, przeznaczona do przetopu w odlewni żeliwa

13. Przechowywanie surówki Przekrój poprzeczny mieszalnika: 1 – kadź wlewająca surówkę do mieszalnika, 2 – ciekła surówka, 3 – mieszalnik w Położeniu stałym, 4 – mieszalnik przechylony, 5 – urządzenie do przechylania mieszalnika, 6 – kadź zapełniona ciekłą surówką w celu przewiezienia jej do stalowni [5]

14. Maszyna rozlewnicza surówki Maszyna rozlewnicza surówki: 1 – kadź surówkowa, 2 – przechylanie kadzi, 3 – rynna Spustowa, 4 – przenośnik złożony z wlewnic, 5 – wagon kolejowy na gąski [7]

15. Inne produkty procesu wielkopiecowego • Żelazostopy wielkopiecowe • Prócz surówek odlewniczych i przeróbczych wytwarza się w wielkich piecach następujące grupy żelazostopów: • 1. żelazokrzemy niskoprocentowe o zawartości 9 - 17% Si, • 2. surówki zwierciadliste zawierające 6 - 24% Mn, • 3. surówki zwierciadliste krzemowe zawierające 8 - 13% Si i 18 do 24% Mn, • 4. żelazomangany, w których zawartość manganu wynosi 50 - 80%, • 5. surówki specjalne o większej zawartości krzemu (2 - 4%) i manganu (1,5 - 3,5%). • Surówki zwierciadliste i żelazomangany wielkopiecowe wykazują prócz dużej zawartości manganu również i znacznie większą zawartość węgla (5 - 7,5%). Żelazokrzemy wysokoprocentowe (do 80% Si) wytwarzane są nie w wielkich piecach, lecz w piecach elektrycznych. Nie wytwarza się też w wielkich piecach żelazomanganów o małej zawartości węgla.

16. Inne produkty procesu wielkopiecowego • Żużel wielkopiecowy • Rozróżnia się żużel: kawałkowy, granulowany, pienisty i tzw. wełnę żużlową, • Żużel kawałkowy - otrzymuje się przez wylewanie go do dużych płaskich dołów znajdujących się pobliżu pieców i polewanie wodą jeszcze w stanie gorącym, co powoduje jego pękanie. Zastosowanie: odpowiednie kruszywo stosowane w budownictwie dróg jako kamień podkładowy, na podłoża pod tory kolejowe, jako kruszywo do wyrobu betonów, na podsadzkę w wyrobiskach górniczych itp. • Żużel granulowany - otrzymuje się przez wylewanie ciekłego żużla do zbiorników zawierających wodę. Stosowany do produkcji cementu hutniczego, cegieł żużlowych, zapraw murarskich, tynkarskich itp. oraz w kopalniach węgla jako podsadzka do wypełniania starych wyrobisk. • Żużel pienisty, zwany też pumeksem hutniczym, otrzymuje się przez chłodzenie ciekłego żużla małą ilością wody, która parując tworzy pianę żużlową. Stosowany do budowy elementów ściennych oraz jako izolacja cieplna i akustyczna. • Wełna żużlowa otrzymywana jest przez rozdmuchiwanie ciekłego żużla strumieniem sprężonego powietrza lub pary wodnej. Używany głównie do izolacji cieplnej i akustycznej. • Gaz wielkopiecowy

17. Zestawienie surowców i produktów wielkiego pieca