Žárovzdorný materiál hutní keramika



Podobné dokumenty
Keramika. Heterogenní hmota obsahující krystalické složky a póry, příp. skelnou fázi

7.7. Netvarové žáromateriály

7. Žárovzdorné materiály

APLIKACE NETVAROVÝCH ŽÁROVZDORNÝCH MATERIÁLŮ NA BÁZI UHLÍKU V PODMÍNKÁCH SLÉVÁRNY TAFONCO KOPŘIVNICE. Ladislav KUČERA

VLÁKNITÉ VYZDÍVKY OHŘEVOVÝCH VÍK PROVOZOVANÝCH V TŘINECKÝCH ŽELEZÁRNÁCH, A.S.

VLIV PROVOZNÍCH FAKTORŮ NA OPOTŘEBNÍ VYZDÍVKY LICÍCH PÁNVÍ JANČAR, D., HAŠEK, P.* TVARDEK,P.**

Keramika. Technická univerzita v Liberci Nekovové materiály, 5. MI Doc. Ing. K. Daďourek 2008

Cihlářské výrobky - technologie výroby

PROVOZNÍ ZKUŠENOSTI S NOVÝMI VYZDÍVKAMI LICÍCH PÁNVÍ A KONVERTORU S VYMĚNITELNOU DNOVOU VLOŽKOU V EVRAZ VÍTKOVICE STEEL A.S

Výroba surového železa, výroba ocelí, výroba litin

ŽÁROHMOTY Z TŘEMOŠNÉ. Bohuslav Korsa, Luboš Rybák, Pavel Fajfr, Jiří Pešek ŽÁROHMOTY, spol. s r.o. Třemošná. Abstract:

VLIV VSTUPNÍCH SUROVIN NA KVALITU VYSOKOTEPLOTNÍ KERAMIKY

Karbid křemíku, bílý korund a hnědý korund

Recyklace odpadových materiálů

Recyklace stavebního odpadu

Anorganická pojiva, cementy, malty

Nauka o materiálu. Přednáška č.14 Kompozity

JČU-ZF, KATEDRA KRAJINNÉHO MANAGEMENTU STAVEBNÍ MATERIÁLY A KONSTRUKCE (STMK)

TEPLO A ŽÁR POD KONTROLOU HOBRA ŠKOLNÍK ŽÁROVZDORNÉ MATERIÁLY

1996D0603 CS

Katedra materiálového inženýrství a chemie IZOLAČNÍ MATERIÁLY, 123IZMA

kapitola 25 - tabulková část

ŽÁROVZDORNÉ MALTY A TMELY

Základní požadavky: mechanické a fyzikální vlastnosti materiálu

Sada 1 Technologie betonu

ODLÉVÁNÍ je způsob výroby polotovarů nebo součástí z kovů, případně jiných tavitelných materiálů.

Odporové topné články. Elektrické odporové pece

DINAS TRADIČNÍ ŽÁROVZDORNÝ MATERIÁL PRO KOKSÁRENSKÉ BATERIE

Seskupení zdících prvků uložených podle stanoveného uspořádání a spojených pojivem (maltou, zálivkou)

Teplotní technika. Muflové pece. Laboratorní pece LE


Zásady pro vypracování bakalářské práce

Výroba a prodej. Šamotových hmot a šamotových tvarovek Pro vyzdívky topenišť krbů, pecí a zařízení, která jsou vystavena žáru.

ANORGANICKÁ POJIVA - VÁPNO

Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava KATEDRA TEPELNÉ TECHNIKY

Výroba surového železa, oceli, litiny

1. V jakých typech sloučenin se železo v přírodě nachází? 2. Jmenujte příklad jedné železné rudy (název a vzorec):

Problematika filtrace odlitků. Petr Procházka, Keramtech s.r.o. Žacléř

Metalurgie železných kovů Výroba surového železa Ing. Vladimír Toman

6. Výpal Výpal pálicí křivky

TECHNOLOGIE OHREVU PÁNVÍ NA VOD A JEJÍ PRÍNOSY TECHNOLOGY OF HEATING OF VOD LADLES AND ITS BENEFITS. Milan Cieslar a Jirí Dokoupil b

CZ.1.07/1.5.00/

, Ostrava, Czech Republic

IZOLAČNÍ ŽÁROBETONY V PECÍCH NA VÝPAL KERAMIKY

Druhy vláken. Technická univerzita v Liberci Kompozitní materiály, 5. MI Doc. Ing. Karel Daďourek 2008

Základy materiálového inženýrství. Křehké materiály Katedra materiálu, Strojní fakulta Technická univerzita v Liberci Doc. Ing. Karel Daďourek, 2010

Výroba technických kovů

KELÍMKOVÉ PECE PRO TAVENÍ A UDRŽOVANÍ SLITIN NEŽELEZNÝCH KOVŮ

Požární odolnost v minutách Stropy betonové, staticky určité 1),2) (s ustálenou vlhkostí), bez omítky, druh DP1 REI )

Konstrukční a izolační materiály pro metalurgii hliníku a neželezných kovů

Technologické zabezpečení skládek

Kyselina fosforečná Suroviny: Výroba: termický způsob extrakční způsob

ČSN EN ISO 9001:2001. Vysokoteplotní konstrukční a izolační materiály pro sklářství

KAPITOLA 7: KERAMICKÉ MATERIÁLY

Nauka o materiálu. Přednáška č.12 Keramické materiály a anorganická nekovová skla

Sklo chemické složení, vlastnosti, druhy skel a jejich použití

Odolnost teplotním šokům při vysokých teplotách

42 28XX nízko středně legované oceli na odlitky odlévané jiným způsobem než do pískových forem 42 29XX vysoko legované oceli na odlitky

Informationen zu Promat 1000 C

, Karlova Studánka

Chemické složení surovin Chemie anorganických stavebních pojiv

Praha 9 - Kyje, Průmyslová 881 IČO EN tel , fax (PN ) perlit@perlitpraha.

VLIV KOROZNÍHO PŮSOBENÍ OCELÍ S VYSOKÝM OBSAHEM MANGANU A CHROMU NA ŽÁRUVZDORNOU KERAMIKU. Libor BRAVANSKÝ, Kateřina KADLÍKOVÁ

JEMNOZRNNÉ BETONY S ČÁSTEČNOU NÁHRADOU CEMENTU PŘÍRODNÍM ZEOLITEM

CMC kompozity s keramickou matricí

BETONOVÉ TVÁRNICE BETONG. Průběžná Rohová Průběžná Rohová


3. Zdravotnická keramika

Využití ICT pro rozvoj klíčových kompetencí CZ.1.07/1.5.00/

Briketované ztekucovadlo rafinačních strusek (briketovaná syntetická struska)

Základy geologie pro geografy František Vacek

Technologie staveb. Technologie staveb podle materialu. Tomáš Jelínek 3.S

Identifikace zkušebního postupu/metody

Výčtové typy OTSKP-SPK Skupina stav. dílů 3

OHŘÍVAČE VYSOKOPECNÍHO VĚTRU (OV) DINAS V OV A JEHO VÝVOJOVÝ TREND

Systém podlahového vytápění. Euroflex extra ODOLNÝ SYSTÉM PRO SAMONIVELAČNÍ STĚRKU

Použití: méně významná ruda mědi, šperkařství.

OSTŘIVA SLÉVÁRENSKÝCH FORMOVACÍCH SMĚSÍ

FILAMOS, s.r.o. Hatě 546, Příbram III, Česká republika, Tel: , Fax: Oblasti použití strojů

Modul 02 Přírodovědné předměty

Pojízdné mísiče pro převoz surového železa

TECHNICKÝ LIST ZDÍCÍ TVAROVKY

ZÁKLADY TEORIE A TECHNOLOGIE VÝROBY ŽELEZA A OCELI Část II - Základy teorie a technologie výroby oceli studijní opora

TABULKA Kolik zařízení spadá do níže uvedených kategorií? Poznámka: Kategorie podle Přílohy č. 1 zákona o integrované prevenci

Stavební materiál pro stavbu krbů a kamen. Kamnářská omítka ST-J. Kamnářská omítka ST-H. Kamnářská malta HAFŤÁK. Zpomalovač tuhnutí TANGO

Předsazené -předsazené před obvodový plášť - kotvené k vnitřními nosnému plášti pomocí ocelových spojek - svislý styk tvořen betonovou zálivkou -

Dentální sádry a zatmelovací hmoty

Přijímací zkoušky na magisterské studium, obor M

STAVEBNÍ MATERIÁLY 6.1 LEHKÉ BETONY

Vysoké učení technické v Brně Zkušební laboratoř při ÚTHD FAST VUT v Brně Veveří 95, Brno

Výroba skla a keramiky

Hodnoty fyzikálních veličin vybraných stavebních materiálů

9 STANOVENÍ POŽÁRNÍ ODOLNOSTI ZDIVA PODLE TABULEK

Zdroj: 1.název: Stavební hmoty autor: Luboš svoboda a kolektiv nakladatelství: Jaga group, s.r.o., Bratislava 2007 ISBN

antiabrazivní nekovové materiály

Výroba stavebních hmot

Průmyslové pece. Podle konstrukce:

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ. FAKULTA STAVEBNÍ Ústav stavebního zkušebnictví

KOTLE NA PEVNÁ PALIVA

Transkript:

Žárovzdorný materiál hutní keramika Teploty tavení kysličníků tvořících základ žáruvzdorného materiálu (ŽVM) Chemický vzorec t C SiO 2 1 726 Al 2 O 3 2 054 Cr 2 O 3 2 265 CaO 2 625 ZrO 2 2 700 MgO 2 852 3 hranice žárovzdornosti ŽVM: 1580 1770 C 1770 2000 C > 2000 C Chemická povaha ŽVM: Kyselé SiO 2, Al 2 O 3, Al 2 O 3.SiO 2 dinas, kyselý šamot Zásadité CaO, MgO magnezit, periklas, dolomit, chrommagnezit Neutrální Cr 2 O 3, C šamot, korund, mullit, uhlík Minerály a horniny pro výrobu žárovzdorného materiálu Název Zástupný chemický vzorec Krystalová soustava Tvrdost* Hustota g/cm 3 Křemen SiO 2 < 573 C trigonální 7 2,65 > 573 C hexagonální Tridymit SiO 2 rhombická (pseudohexagonální) 2,25 > 130 C hexagonální Cristobalit SiO 2 tetraedrická (pseudokubická) 2,73 Zirkon ZrSiO 4 tetraedrická 7,5 3,98 4,86 ZrO 2.SiO 2 Šamot SiO 2 + Al 2 O 3 směs lupků (sedimenty organických látek), živcových jílů (silikáty Al) a zlomků Sillimanit Al 2 SiO 3 trigonální 6-7 3,24 Al 2 O 3.SiO 2 Andaluzit Al 2 SiO 5 rhombická 7,5 3,16 3,2 Kyanit Al 2 SiO 5 trigonální 4-7 3,56 3,67 Forsterit Mg 2 SiO 4 rhombická 3,2 2MgO.SiO 2 Mullit 3Al 2 O 3.2SiO 2 trigonální. trigonální (rhombická, čtverečná) Korund Al 2 O 3 trigonální 9 4,1 Uhlík C hexagonální 1 2,2 tetraedrická 10 3,5 3,6

Chromit FeCr 2 O 4 kubická 5,5 4,5 4,8 FeO.Cr 2 O 3 Magnezit MgCO 3 trigonální 4 4,5 2,96 3,12 Periklas MgO kubická 6 3,7 Dolomit CaMg(CO 3 ) 2 trigonální 3,5-4 2,8 2,9 Vápenec CaCO 3 trigonální 3 2,.6 2,8 Křemelina fytogenní sediment * Stupeň tvrdosti podle Mohsovy stupnice Složky ŽVM: ostřivo + pojivo + voda Teplotní přeměna minerálů na bázi SiO 2 Schéma přeměn při provozování ŽVM (střídavé zahřívání a ochlazování), vratné změny, alotropní modifikace minerálů α, β, γ, kdy pro vysoké teploty platí modifikace α a pro snížené nebo normální teploty platí modifikace β a γ. β křemen β cristobalit γ tridymit ρ = 2,65 g.cm 3 ρ = 2,73 g.cm 3 ρ = 2,25 2,28 g.cm 3 573 C 200-273 C 117 C α křemen α cristobalit β tridymit ρ = 2,60 g.cm 3 ρ = 2,2-2,35 g.cm 3 ρ = 2,24 g.cm 3 163 C α tridymit ρ = 2,23 g.cm 3 Schéma přeměn při výpalu (výrobě) ŽVM, nevratné změny doprovázené překrystalizací, příp. ztrátou krystalizace. Při výpalu probíhá transformace vysokoteplotních modifikací α. β křemen 573 C α křemen t>1000 C α cristobalit t<1450 C ρ = 2,65 g.cm 3 ρ = 2,60 g.cm 3 ρ = 2,2-2,35 g.cm 3 α tridymit t>1470 C α cristobalit t>1750 C sklo ρ = 2,23 g.cm 3 ρ = 2,2-2,35 g.cm 3 (ρ = 2,2-2,38 g/cm 3 ) V případě dlouhodobého působení vysoké teploty, a to 1200 1460 C, a současně působením mineralizátorů (CaO) dochází ve výše uvedeném schématu pro výpal k transformaci α křemene přímo na α tridymit. Při dlouhodobé vysokoteplotní expozici α tridymitu nad 1470 C dochází ke zpětné překrystalizaci na α crystobalit. Cílem výpalu je dosáhnout ve struktuře ŽVM co největší podíl α tridymitu. Při chlazení vyrobených tvarovek z ŽVM dochází p přeměně α modifikací na

Důsledkem teplotních přeměn báze SiO 2 jsou změny měrných hmotností ρ jednotlivých modifikací báze SiO 2. V důsledku toho dochází k objemovým změnám majícím za následek pnutí. Z výše uvedeného schématu teplotních přeměn při transformaci modifikací SiO 2 je patrné, že při vypalování a ochlazování ŽVM, kdy dochází ke změně měrné hustoty, tedy i objemu, stejně jako při provozování, je nutno dodržovat pomalé teplotní změny, aby nedocházelo k praskání zdiva. Při výpalu (výrobě) je nutno co největší podíl ŽVM převést do modifikace tridymitu. Přeměna křemen tridymit: objemová změna V = 16.7 %, lineární nárůst 5.6 % Přeměna křemen cristobalit: objemová změna V = 13.7 %, lineární nárůst 4.6 % Dinas odolává vysoké teplotě a méně odolává teplotním změnám. Šamot lépe odolává teplotním změnám a má nižší žárovzdornost. Seřazení ŽVM podle žárovzdornosti ŽVM Max. t C Materiálová skupina Korundový ŽVM 2 000 Hlinité materiály Forsteritový ŽVM 2 000 Magnezitové a chromitové materiály Chrommagnezit 2 000 Magnezit-chromit 2 000 Chromit 2 000 Magnezit 2 000 Mullit 1 780 1 850 Hlinito-křemičité materiály Šamot s vyšším Al 2 O 3 1 770 Šamot obyčejný a tvrdý 1 740 Dinas 1 710 1 730 Křemičité materiály Lehčený šamot 1 680 1 780 Lehčené materiály Kyselý šamot 1600 Hlinito-křemičité materiály Lehčené a izolační žárobetony 1 080 1 320 Lehčené materiály Použití ŽVM v hutních provozech Koksovny Dinasové tvárnice, 95 % SiO 2 : žárovzdornost 1400 C, horší odolnost proti teplotním změnám topné stěny koksových komor Šamotové tvárnice: žárovzdornost 1200 C, lepší odolnost proti teplotním změnám regenerátory, dveře koksovacích komor, stěny koksovacích komor v okolí dveří, plnicí otvory u baterií se sypným provozem (místa, kde je větší fluktuace teplot)

Výměníky tepla: Regenerátory: horní část dinas, dolní část (2/3) šamot; žárovzdorné zdivo je postaveno tak, aby vytvořilo propustné kanálky; prostorem regenerátoru proudí spaliny odevzdávající teplo keramice, pak po změně provozního cyklu proudí ohřívané médium odebírající teplo; cyklický provoz Rekuperátory: trubkový ocelový nebo keramický výměník tepla v trubkách proudí ohřívané médium, vně trubek proudí spaliny rekuperátory protiproudé, souproudé, příčné spojitý provoz Malty: křemičité pro dinasové cihly šamotové pro šamotové cihly Žárobeton: dveře, spalinové odtahy výroba z portlantského cementu a ŽVM namísto písku nebo štěrku max. 1050 C Vysprávkové hmoty: za tepla a za studena, stříkání, torkretování Teplotní profil VP Vysoké pece Dno nístěje: Tloušťka až 5,5 m, např. VP 2400 m 3 v Košicích 4.15 m Namáhání ŽVM: ferostatický tlak, vysoká teplota, chemické působení tavby a eroze Vyzdívka: C-hmota = drcený koks + bezvodý dehet Dusání po pásech tloušťky 10 mm, v kolmých vrstvách, při teplotě 70 C Chlazení dna: Rošty s proudícím vzduchem nebo vodou (ČR voda)

Stěny nístěje: Tloušťka dole 1500 mm, nahoře 350 mm Vyzdívka: C-výduska, mimo výfučny (protože C-výduska neodolává oxidaci) Odpichové otvory a výfučny: Vyzdívka: Kombinace C a vysoce hlinitého šamotu V otvoru: Ucpávková hmota Sedlo: Tloušťka 230 350 mm Vyzdívka: Tvárnice z vysoce hlinitého šamotu (45 60 % Al 2 O 3 ), někdy C-tvárnice Rozpor a šachta: Největší erozní opotřebení, proto 2-3 x oprava za 1 kampaň Tlustostěnná vyzdívka do 1050 mm Polotlustostěnná vyzdívka 570 700 mm nejčastější Tenkostěnná vyzdívka 180 300 mm Vyzdívka: šamot Chladnice: vyměnitelné klíny, voda 35 40 C nebo odparné chlazení 100 C. Chlazení se nepoužívá v horní třetině šachty a na sazebně. Vyústění vody z chladnic přes plášť VP do externího vodního systému se zásobníkem, chlazením, čerpadlem a úpravou (demineralizací). Ohřívače větru Ohřívače větru s vnitřní a vnější spalovací šachticí. U jedné VP bývají postaveny 3 4 ohřívače větru. 2 ohřívače vyhřívají zdivo, 1 2 ohřívače ohřívají vzduch. Vyzdívka: šachta vysoce hlinitý šamot kupole dinas (1600 C) Mísiče Klasifikace mísičů: akumulační statické předzkujňovací aplikace rudy, vápna) pojízdné Funkce mísičů: kumulace taveb dle kapacity ocelárny, přeprava surového železa do ocelárny, teplotní a chemická homogenizace taveb, někdy předzkujňování Obsah 200 2000 t Životnost vyzdívky 0,5 2 roky Vyzdívka: ve styku s ocelí a struskou (80 % výšky) magnezit horní část šamot vylévací otvor C-výduska

Bessemerův konvertor Stěna: 92 95 % SiO 2 křemen nebo pískovec + žárovzdorná hlína (pojivo) Vyzdívka pěchovaná nebo vyzděná tvárnicemi Životnost vyzdívky 1000 taveb Dno: pěchované nebo vyzděné tvárnicemi Životnost kyselého dna 25 40 taveb (menší životnost na okrajích u stěn) Výfučny ve dně: Ø 10 16 mm, 18 30 kusů chromit nebo vysoce hlinitý šamot Thomasův konvertor Stěna: Dolomit nebo magnezit + dehet (pojivo) Vyzdívka pěchovaná nebo vyzděná tvárnicemi Životnost vyzdívky150 350 taveb Dno: pěchované Životnost dna 40 70 taveb Kyslíkové konvertory Stěna: ochranná vrstva 70 150 mm, magnezitové cihly mezivrstva 50 100 mm, dehtodolomitová nebo dehtodolomitomagnezitová výduska pracovní vrstva 300 400 mm... 1 vrstva > 400 mm... 2 vrstvy Dno: spodní vrstva, dehtodolomitová výduska šamotové cihly pracovní vrstva, magnezitové cihly, několik vrstev, 600 800 mm Životnost 250 600 taveb Spotřeba ŽVM 10 kg/t oceli, při recyklaci ŽVM 5 kg/t oceli Elektrické obloukové pece (EOP) Dno: tloušťka 300 700 mm 1. vrstva: Izolační cihly na plocho, pěnový šamot 2. vrstva: Šamotové cihly 3. vrstva: Magnezitové cihly, střídavé vrstvy naplocho, kolmo, spára <1 mm, magnezitový zásyp, na sucho 4. vrstva: pracovní, 100 300 mm, pěchovaná, dolomit nebo magnezit (zrnitost 0,2 10 mm), bezvodý dehet (pojivo) Životnost nístěje 180 500 taveb pro EOP 5 10 t 300 taveb pro EOP 40 t Životnost se zvýší, jestliže se EOP orientuje na výrobu stejných značek ocelí. Také tavby z Cr oceli zlepšují životnost ŽVM. Stěny: do tloušťky 500 mm 50 % magnezit + 50 % dolomit + bezvodý dehet, zrnitost do 10 mm Cihly: životnost 300 taveb, ale doba vyzdívání 2 3 dny

Výduska a pěchované bloky: životnost 100 taveb, ale doba vyzdívání 6 10 hod. Víko: Značné teplotní změny při sázení Speciální tvarovky z dinasu nebo chrommagnezitu. Dinas je hutnější a lehčí, ale má nižší bod tání než zásadité ŽVM. Nesmí dojít k natavování a stékání do strusky, protože by se snížila zásaditost tavby. Životnost dinasu 90 taveb. Životnost chrommagnezitu 200 250 taveb. Střední část víka je více teplotně namáhána než okraje kombinovaná vyzdívka, ale při vyzdívání nutno pamatovat na různou tepelnou roztažnost materiálů. Musí se kombinovat materiály, jejichž roztažnost se vykompenzuje smršťováním nebo minimální roztažností jiných materiálů, příp. se musí vyzdívat s dilatačními spárami. Licí pánve Stěny a dno: Výlevky ve dně: Zátková tyč: 1. vrstva: Izolační, pórovitý cement 2. a 3. vrstva: Pracovní, šamotové cihly, někdy kyselá výduska Životnost 8 15 taveb Sušení 700 800 C Ø 16 80 mm, zabudování do dna shora nebo zdola šamot nebo magnezit po každém lití se vyměňují šamotové trubky vlastní zátka: šamot, šamotografit nebo Zr0 2 Ohřívací pece (Typologie) Pece komorové: Pece průběžné: Pece hlubinné: Pece poklopové: s vodorovnou nístějí s nakloněnou nístějí štěrbinové vozové (s výjezdnou nístějí) konvejerové strkací (nárazové) pokulovací krokové karuselové (s otočnou nístějí) regenerátorové rekuperátorové pro tepelné zpracování Autoři doporučované literatury k prostudování (Cvrček, K.), Červený, E., Franek, T., Hašek, P., Kollerová, M., Kremer, R., Pejčoch, O., Procháska, Sommer, B., Vlček, J.