Vroba eleza a oceli Suroviny elezn ruda je

Výroba železa a oceli

Suroviny Železná ruda (je tvořena převážně kyslíkatými sloučeninami železa): Ø Fe 2 O 3 – krevel (hematit) Ø Fe 3 O 4 – magnetovec (magnetit) Ø Fe 2 O 3. n. H 2 O – hnědel (limonit) Ø Fe. S 2 – pyrit

Železná ruda

Suroviny Ø Koks (z černého uhlí) - je to téměř čistý uhlík a slouží k redukci oxidů železa Ø Vápenec Ca. CO 3 – napomáhá utvoření tzv. strusky z hornin, které doprovázejí železnou rudu. Ø Doprovodné horniny železné rudy se nazývají hlušina a z větší části se před navážkou do vysoké pece odstraňují.

Vysoká pec Až 40 m vysoká, Ø 15 m široká šachtová pec Ø z oceli Ø uvnitř je vyzděna ohnivzdornými cihlami Ø Pracuje nepřetržitě až 10 let. Ø Ostravsko, dříve Kladensko Ø

ruda, koks, struskotvorné přísady Vysoká pec kychta 200 °C 400 °C 900 °C šachta Rozpora 1400 °C nístěj 1600 °C Zarážka 2000 °C

http: //www. youtube. com/watch? v=Ksy. DQy 0 djs 4&feature=related

Reakce, které probíhají ve vysoké peci Vysoušení surovin: Fe 2 O 3. n. H 2 O → Fe 2 O 3 + n. H 2 O Spalování koksu: C + O 2 → CO 2 + C → 2 CO Redukce železa (nepřímá redukce): 3 Fe 2 O 3 + CO → 2 Fe 3 O 4 + CO 2 Fe 3 O 4 + 4 CO → 3 Fe + 4 CO 2 Fe. O + CO → Fe + CO 2 +393 k. J/mol - 172 k. J/mol

Reakce, které probíhají ve vysoké peci Redukce železa (přímá redukce): Fe 2 O 3 + 3 C → 2 Fe + 3 CO Fe 3 O 4 + 4 C → 3 Fe + 4 CO Fe. O + C → Fe + CO

Surové železo a struska Ø Struska chrání povrch roztaveného železa před oxidací. Ø Vypouštění (tzv. odpich) surového železa a strusky ze spodní části vysoké pece se provádí vždy asi po dvou hodinách. Ø Surové železo obsahuje příměsi: asi 4% C, dále hlavně Mn, Si, P, S. Je velmi tvrdé, ale křehké. Odlévá se do forem (litina) a vyrábějí se z něj topná tělesa, části strojů, potrubí apod. , ale většina se dále upravuje na ocel.

Odpich železa

Výroba oceli Ø Pro zlepšení vlastností surového železa se provádí v ocelárnách tzv. zkujňování (to je odstraňování většiny příměsí uhlíku a dalších prvků). Ø Základní způsoby výroby oceli: a) v konvertorech, b) v Martinských pecích, c) v elektrických pecích.

Konvertor pro výrobu oceli - nejnižší kvalita, nejlevnější; nástrojové oceli surové železo (1200 °C) přívod vzduchu spalování Si, Mn, Fe (propal), C 30 min

Siemens-Martinská pec (nístějová) - kvalitní ocel 4 - vsádka – surové železo, šrot, vápenec

Elektrická pec (oblouková, indukční) - nejkvalitnější ocel, drahé

Ocel Ø Pomalu ochlazovaná (popouštěná) je méně tvrdá a dobře ohybatelná. Ø Prudce ochlazená (zakalená) je tvrdá, ale lámavá. Ø Podíl uhlíku je maximálně 1, 7%. Ø Čím více uhlíku ocel obsahuje, tím je tvrdší. Ø Vlastnosti oceli se vylepšují také přidáním malých množství některých dalších kovů (chromu, niklu, vanadu, wolframu aj. ).

Druhy ocelí

Další úpravy oceli Legování Ø Přídavek kovů pro zlepšení vlastností Ø Ø Ø Nerezová ocel – Cr, Ni, Mo Pancéřová ocel – Mn Magnetická ocel – Al, Co, Ni Pružinová ocel – Cr Karoserie aut - V

Další úpravy oceli Kalení Ø Rychlé chlazení –velmi tvrdá, odolná, pružná, ale křehká ocel – nástroje, ocelové konstrukce Popouštění Ø Pomalé chlazení – tvrdá, méně pružná, snadno ohybatelná ocel – nástroje, strojní součásti