Výroba surového železa
Surové železo: je slitina železa a uhlíku, ve které jsou i mangan, křemík, fosfor, síra a další prvky, obsahuje 3-4% uhlíku což způsobuje že není kujné, dá se jen odlévat
– surové železo se vyrábí ve vysokých pecích redukcí železných rud oxidem uhelnatým nebo uhlíkem při vysokých teplotách
Vysoká pec:
– je to hruškovitá 60 m vysoká nádoba s ocelovým pláštěm, která má ve spodní části nístěj
– nístěj slouží jako nádoba, kde se pří tavení ve vysoké peci shromažďuje surové železo a strusku
– horní částí pece se nazývá kychta a slouží pro závoz vsázky a odvod vysokopecního plynu
– následuje kuželovitá šachta, ve které se zvětšuje objem vsázky v důsledku rostoucí teploty a dochází k redukčnímu procesu
– nejširší místo vysoké pece se nazývá rozpor
– ve spodní části vysoké pece je zúžená zarážka
– ve vysoké peci je vysoký žár (2000 °C), proto musí být pec uvnitř vyzděna šamotovými cihlami a z vnější strany chlazena vodou
– v současnosti jsou v provozu pouze vysoké pece v Třineckých železárnách a v ostravské huti
– vysoká pec funguje nepřetržitě (až tři měsíce trvá zchladnutí)
Produkty vysoké pece:
- Surové železo- slitina železa, uhlíku a prvků, které se dostali při výrobě surového železa
- Struska – struska plave na roztaveném surovém železe a ochraňuje ho pře oxidací, struska se dále zpracovává na umělý hutní kámen, pomalu tuhnoucí pojiva (cementy) a struskové vlny
- Vysokopecní plyn- používá se jako palivo nebo k vytápění
Vsázka: Směs surovin s obsahem železa (drť železné rudy, aglomerát, a nebo pelety) a přísady (tavidla)
Vsázku vysoké pece tvoří:
– železná ruda,
– palivo,
– struskotvorné přísady,
– vzduch
Železná ruda: Nejznámějšími přírodními látkami jsou magnetovec, krevel, hnědel, ocelek a jiné. Před zavezením rudy do vysoké pece probíhá její spékání.Tento proces nazýváme aglomerace.
Vytěžené železné rudy se upravuje:
- Drcením: menší spotřeba paliva, rychlejší redukce
- Pražením: ohřev rudy na 550°C až 650°C za přístupu vzduchu
- Obohacením: snížení obsahu hlušiny a zvýšení obsahu železa
- Mokrá cesta– vypírání v pračkách
- Suchá cesta– magnetické třídiče
Palivo: Zdrojem tepla a uhlíku při tavbě ve vysoké peci. Jako palivo se používá hutnický koks, který se vyrábí při teplotě přibližně 1000 °C spalováním bez přístupu vzduchu. Tomuto procesu říkáme karbonizace.
Druhy paliva: dřevěné uhlí
hutnický koks
elektrická energie
Struskotvorné přísady: Jsou směsi, které mají čistící funkci a zbavují železo nežádoucích látek. Nejvýznamnější složkou této směsi je vápenec.
Vzduch- Je důležitý pro správnou funkci vysoké pece. Vzduch obsahuje kyslík, který je potřebný pro hoření paliva.