Metallurgia, kõrgahju tehnoloogia (0)

Kool
Autode ja masinate remondi osakond
Nimi
Metallurgia , kõrgahju tehnoloogia
Iseseisev töö
Juhendaja :
Tartu 2012

Kõrgahi

Terase tootmine saab alguse toormalmi tootmisest spetsiaalsetes šahtahjudes – kõrgahjudes
Kõrgahju täidise moodustavad rauamaak , koks ja räbusti.

Kõrgahju tehnoloogia

Kõrgahjuprotsess seisneb oksiidse rauamaagi redutseerimises koksi abil.
Koksi toodetakse kivisöest ja oma koostiselt koosneb ta peamiselt süsinikust. Koks on nii soojusallikaks – koksi põlemisel eraldub pürometallurgilisteks protsessideks vajalik soojus – kui ka raua redutseerijaks (taandajaks) maagist.
Räbusti peamised ülesanded metallurgilistes protsessides on maagis sisalduva aheraine (enamasti ränioksiidi SiO2) ning kütuses – koksis – oleva tuha eemaldamine. Räbustina kasutatakse peamiselt lubjakivi (CaCO3).
Spetsiaalselt töödeldud ahjutäidis – maak , koks, räbusti – viiakse kõrgahju ülevalt. Kütuse põlemiseks kõrgahju koldes antakse ahju ettekuumutatud põlemisõhku.
Koksi põlemise peamine gaasiline produkt – vingugaas CO, aga samuti tahke koks taandavad raua skeemi järgi: Fe2O3 → Fe3O4 → FeO → Fe
Moodustunud käsnraud rikastub kokkupuutes koksi ja vingugaasiga ning tekib suure süsiniku-sisaldusega (3,7…4%) rauasulam – malm , mis tilkadena kõrgahju koldesse valgub. sulamalm, samuti sularäbu väljutatakse aeg-ajalt väljalaskeavade kaudu.
Enamik toodetud malmist, ligikaudu 95% on lähtematerjaliks teraste tootmisel.
Väiksemat osa kõrgahju toodangust, valumalmi kasutatakse aga malmvalandite tootmiseks valutööstuses.Suure süsinikusisaldusega toormalm sulatatakse tänapäeval ümber terasteks peamiselt hapniku konverterites, kõrgkvaliteet teraselektriahjudes. Hapnikukonverteri täidise põhiosa, mis on ligikaudu 70%, moodustab toormalm. Täidisesse lisatakse samuti katerasmurdu ning räbustina lubjakivi.
Terase tootmisel on räbusti vajalik eelkõige terase omadusi halvendavate kahjulike lisandite
Näiteks väävli ja fosfori sidumiseks. Pürometallurgilise protsessialgatamiseks puhutakse konverterisse puhast hapnikku. Hapnik oksüdeerib ahjutäidises olevat Rauda, Süsinikku ja ka teisi elemente.
Süsiniku oksüdeerumisega kaasneb sulatise süsinikusisalduse pidev vähenemine. Läbipuhumine hapnikuga lõpetatakse sobiva süsinikusisalduse ja piisavalt madala kahjulikelisandite sisalduse piiri saavutamisel.
Enamik metallurgiatehastes toodetavatest terastest töödeldakse pooltoodeteks, valtsmetalliks
sorditeraseks, lehtteraseks ehk plekiks, torudeks, spetsiaalsedvaltstoodeteks.
Sorditerase all mõistetakse selliseid terasprofiile nagu ümarteras, nelikantteras, I- tala , Utala,rööbas jne. Toodetakse õmbluseta torusid ja keevistorusid. Spetsiaalsevaltsterase hulka kuuluvad kuulid, tervikrattad,eriprofiilid autoehituse tarvis jms.
Valtsimisele eelneb valuplokkide tootmine,kaasaegsetes metallurgiatehastes enamasti pidevvalu
meetodil .Pidevvaluseadmeni transporditaksemetall kopaga, kust sulateras voolab
veega jahutatavasse vormi.