Metalurgie - výroba železa a oceli

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Jaké jsou dva hlavní procesy výroby železa uvedené v obsahu přednášek?

Sušení a tavení

Lisování a sváření

Kalení a tvrzení

Přímá a nepřímá výroba (correct)

Jaký typ pece se používá v procesu nepřímé výroby železa?

Bubnová pec

Vysoká pec (correct)

Nízká pec

Kotlík

Kolik bodů je možné získat za otevřenou otázku v zápočtovém testu?

1 bod

2 body

4 body

3 body (correct)

Jaký je maximální počet bodů, které lze získat v zápočtovém testu?

10 bodů Signup and view all the answers

Jakým způsobem se historicky vyrábělo železo?

Pomocí nízké pece Signup and view all the answers

Která z následujících oblastí není uvedena v obsahu přednášek?

Kovové slitiny Signup and view all the answers

Jaký je možné výkon v roce 2015 podle vývoje světové produkce oceli?

1300 mil. tun Signup and view all the answers

Jaká světová produkce oceli byla v roce 2000?

1000 mil. tun Signup and view all the answers

Jaký je hlavní palivo používané při přímé výrobě železa v nízké peci?

Dřevěné uhlí Signup and view all the answers

Jaký je maximální obsah železa nutný pro přímou redukci železné rudy?

50 hm.% Signup and view all the answers

Co je výsledkem procesu v nízké peci?

Železná houba Signup and view all the answers

Která z následujících pecí má konstrukci obdobnou dřevouhelným pecím?

Belgická vysoká pec Signup and view all the answers

Jaký je nejvyšší obsah uhlíku v surovém železe produkovaném vysokou pecí?

3,5 % Signup and view all the answers

Kdo je známy jako zakladatel procesu pudlování?

Henry Cort Signup and view all the answers

Jaký je hlavní princip pudlování?

Rafinace působením kyslíku Signup and view all the answers

Jaké další palivo se používá při nepřímé výrobě železa?

Hutnický koks Signup and view all the answers

Jaká je typická konstrukce skotské vysoké pece?

Litinový/ocelový skelet Signup and view all the answers

Jaké jsou typy rafinace „surového železa“?

Pudlování, Bessemerův konvertor, Thomasův konvertor Signup and view all the answers

Kdo vynalezl pudlování v roce 1784?

Henry Corte Signup and view all the answers

Jaká je hlavní výhoda Bessemerova konvertoru?

Zpracovává rudy chudé na fosfor Signup and view all the answers

Jaký typ výroby zavedl Thomasův konvertor?

Zásaditou vyzdívku pro rudy bohaté na fosfor Signup and view all the answers

Kdo byl zodpovědný za vývoj kyslíkového LD konvertoru?

Ocelárny Linz-Donawitz Signup and view all the answers

Jaká byla primary vyzdívka kyslíkového LD konvertoru?

Zásaditá vyzdívka na bázi Ca a Mg Signup and view all the answers

Která technologie byla vyvinuta Paul Héroultem v roce 1908?

Elektrická oblouková pec Signup and view all the answers

Jaký je hlavní výkon elektrické obloukové pece?

800 kWh/t Signup and view all the answers

Jaká je souvislost mezi Thomasovým konvertorem a vedlejším produktem?

Produkuje Thomasovu moučku Ca3(PO4)2 Signup and view all the answers

Jaký proces se používá v Siemens-Matrinské peci pro zlepšení efektivity?

Rekuperace tepla v předehřívácích Signup and view all the answers

How was the process of pudlování described?

Mísení surovin za vysokotlaké podmínky Signup and view all the answers

Study Notes

Vývoj techniky - shrnutí přednášky

Přednáška se věnuje vývoji metalurgie, konkrétně výrobě železa a oceli.
Zahrnuje přímou i nepřímou metodu výroby.
Diskutuje o historických i současných metodách.

Metalurgie - výroba Fe

Přímá výroba - nízká pec:
- Metoda výroby železa do 15. století.
- Přímá redukce železné rudy.
- Potřeba určitého množství železa (50 hm).
- Palivové dřevo.
- Výsledkem je železná houba s nízkým obsahem uhlíku.
- Obsah železa (Fe) je přibližně 99,8%.
- Obsah uhlíku je v rozmezí 0,004 - 0,006%.
- Doplňková úprava se prováděla kovářským svařováním.
Nepřímá výroba - vysoká pec:
- Zpracování železné rudy od 18. století.
- Používá hutnický koks jako palivo.
- Výsledkem je surové železo, které obsahuje vysoké procento uhlíku (přibližně 3,5%).
- Hlavní složka je železo (Fe).
- Jiné prvky, jako je fosfor (P), síra (S) a mangan (Mn) se také mohou vyskytovat v menším množství.
- Základní obsah železa je 96,5 %.
- Obsah uhlíku činí cca 3,5 %
- Zkujňování na Rm 100 - 250 MPa.

Typy vysokých pecí

Belgická vysoká pec:
- Palivem je hutnický koks.
- Konstrukce se podobá dřevouhelným pecím.
- Masivní zděné konstrukce, otevřené hrudí.
- Vhánění vzduchu měchy či vratným vodním pohonem.
- Shora otevřená.
Skotská vysoká pec:
- Odlehčená konstrukce litinového/ocelového skeletu.
- Trojice výfuků.
- Nízká pec s roztaveným železem.
- Odpichový otvor.
- Shora otevřená.
Lürmanova vysoká pec:
- Moderní koncepce s vyšším počtem výfuků.
- Rekuperace energie.
- Odpichový otvor pro strusku.
- Kuželový uzávěr.
Vysoká pec (současného typu):
- Podrobné znázornění s plány i detaily. Používá se skip, rozvod plynu, plyny, surovina, spaliny a další.

Typy rafinace surového železa

Pudlování:
- Vynález Henry Cort v roce 1784.
- Způsob zpracování železa, kdy se kov v kontaktu pouze s žhavými plyny rafinoval s kyslíkem.
- Produktem je těstovitý bochník.
- Další úprava se provádí kovářským svařováním.
- Spotřeba dřeva je 80-90 %.
- Propal 12-15 %.
Bessemerův konvertor: (Vynález Henry Bessemer v roce 1856.)
- Kyselá vyzdívka.
- Zpracování chudých rud.
- Rafinace vháněným vzduchem.
Thomasův konvertor: (Vynález Sidney Thomas a Percy Gilchrist v roce 1878.)
- Zásaditá vyzdívka.
- Zpracování bohatých rud.
- Rafinace vháněným vzduchem.
- Vedlejší produkt Ca₃(PO₄)₂
Siemens-Martinská pec: (Vynález Friedrich Siemens a Émile Martin v letech 1856-1864.)
- Zásaditá/kyselá vyzdívka.
- Rudný/recyklovací cyklus.
- Rekuperace tepla.
- Palivo: vysokopecní, generátorový, koksárenský plyn.
Kyslíkový LD konvertor: (Vynález ocelárenské společnosti Linz-Donawitz v roce 1952.)
- Zásaditá vyzdívka.
- Rafinace vháněným kyslíkem.
- Míchání směsí argonem.
- Přenos aktivní zóny.
- Efekt konvertorů 550-650 MPa.
Elektrická oblouková pec: (Paul Héroult v roce 1908, dále Charles Martin Hall)
- Stejnosměrný proud.
- Zásaditá/kyselá vyzdívka.
- Přímý ohřev obloukem.
- Dnová/uhlíková elektroda.
- Vsázka je železný šrot.
- spotřeba energie 800 kWh/ t

Závěr

Podrobné shrnutí kroků a jednotlivých typů pecí v metalurgii.
Grafy, tabulky a historické informace.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

Tento kvíz se zaměřuje na vývoj metalurgie, především výrobu železa a oceli. Prozkoumáte jak přímé, tak nepřímé metody výroby a dozvíte se o historických i současných přístupech k těmto procesům. Ideální pro studenty technických oborů.