Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

Chemická metalurgie (Mimopecní rafinace oceli (vakuové zpracování…

- - - - zrnitost
    - - rozpustnost
      - nežádoucí - nerozp
  - - - srážení
      - hydratace
      - vytvoření komplexů
      - solvatace
      - disociace
    - - celkový proces=chemická reakce + difuzní proces reaktantů
      - časový průběh
        
        indukční perioda
        
        tvorba reakčního rozhraní
        
        šíření reakčního rozhraní
      - řídící děj=kintetika/rychlost chem reakce
      - ovlivnění
        
        velikost částic
        
        koncentrace louž. činidla
        
        teplota
        
        míchání
        
        poměr pevné:kapalné fáze
      - heterog reakce = pevná látka + roztok
        
        1.Přísun reakčnílátky z roztoku k povrchu tuhéfáze (vnějšídifuse)
        
        2.Průběh vlastníchemickéreakce (rychlost chemickéreakce)
        
        3.Odvodproduktůreakce do okolního roztoku
    - - agitační
      - v nádrži
      - na hladě
      - in situ
  - - - hydroliticky, řízené pH
      - sulfidově=málo rozpustné sl. kovu
      - cementačně = výměnná reakce, méně ušlechtilý kov
  - - - elektrolýza
        
        produkční
        
        na katodě se vylučuje Cu, anoda rozklad vody
        
        Zn, Cu, Ni, Co, Cr, Mn
        
        závislost: T, p, složení, povrch eldy
        
        větší přepětí lepšíé
        
        rafinační
        
        k: vyluč CU, A: rozp. Cu
      - cementační srážení
      - redukce v homog fázi
        
        Ni red vodíkem
- - - - zmenšení, otevření zrna
      - drcení
        
        hrubé
        
        jemné
        
        čelisťové, kuželové, válcové
      - mletí
        
        hrubé, jemné, ultrajemné
    - - oddělenípod-nad-sítného
      - třídiče
      - klasifikátory
    - - fyzikální
        
        magnetické
        
        el. vodivost
        
        gravitační
        
        splavy, hydrocyklony
        
        optická
        
        radiometrická, elektrostatická
      - fyz. chemické
        
        flotace
        
        flotační činidla
        
        základní
        
        sběrače
        
        pěniče
        
        řídící
        
        depresory
        
        aktivátory
        
        modifikátory pH
        
        postup: suspenze, činidla, bubli, kov do pěny nahoře, sbíraní
        
        ruda
        
        kov=HYDROFOBNÍ, špatně smačitelný
        
        hlušina=HYDROFILNÍ, dobře smač.
      - chemické=spojené s chem. reakcí, změna chemické vazby kovu, chemického složení
        
        pražné pochody
        
        produkty
        
        praženec, pražné plyny, úlety:
        
        zahřátí pod bod t
        
        kinetika
        
        řídící děj=difuze (SO2)=
        
        ovlivnění
        
        granulometrie = ↓lepší
        
        rychlost proudění plynu
        
        Kellog
        
        typy
        
        oxidační
        
        oxidační pražení
        
        oxidce sulfidů
        
        1 more item...
        
        , karbudů, změna ox stavu kovu
        
        sulfatační
        
        chloridační
        
        Ni, Cu, Zn, Co chudé rudy, hydrometalurgie←pevný chlorid
        
        NaCl, KCl, CaCl2
        
        chlorační
        
        Ti (Kroll), Zr, pyromet←zkondenzování←plynný chlorid
        
        redukční pražení
        
        snížení mocenství kovu v oxidu před výrobou
        
        magnetizační pražení
        
        selektivní redukční
        
        převalování
        
        rozklad sulfidů před pražením
        
        termické
        
        kalicinační
        
        odstrananění chemicky vázané vody
        
        Al(OH)3→Al2O3 ellytická výroba Al
        
        magnezit→MgO
        
        rozklad uhličitanů na oxidy
        
        endotermický
        
        rotační pece
        
        rozklad na jednodušší sloučeniny nebo kov
        
        uhličitany na oxid kovu a oxid uhličitý
        
        endotermické reakce
        
        T, p termodynymicky nestabilní
        
        ochlazení
        
        odvod reakčních produktů
        
        disociace na kovu; disproporcionace, kalcinace, rozklad síranů
        
        redukční pochody
        
        redukovadla: C, CO, H2
        
        redukce oxidů (Fe. W. Sn, Ni, Mn)
        
        redukce halových sloučenin (TiCl4, ZrCl4)
        
        typy
        
        nepřímá (CO)
        
        přímá (C)
        
        redukce vodíkem
        
        metalotermická (Al)
        
        Al=redukce Ti, Mn, V, Cr
        
        Si→výroba feroslitin FeCr, FeMnCrSi, srážecí dezoxidace oceli
- - - - vsázka=ox konc., struskotvorné přísady, koks→feroslitina
- - - - pyro
        
        cíl=odstraň škodlivé příměsi, získej cenné (Ag, Au, Pt)
        
        chemické kov-struska
        
        žárová rafinace
        
        Fe, Cu, Pb
        
        ↑afinita nečistot ke kyslíku
        
        konvertory, nístějové pece, elekrické
        
        dezoxidace
        
        odstraň volný i vázaný kyslík z kovu
        
        princip
        
        reakce O s pevnou látkou či plynem
        
        vakuová
        
        ocel: C, FeSi extrakční, srážení Al, Mn
        
        Cu - polování, zemná plyn
        
        pomocí S
        
        větší af. k síře
        
        elementární síra, odstranění mědi z Pb nebi Sb
        
        tvorbou sloučenin
        
        specifické reakce=tvorba sloučenin v kovu nerozpustných
        
        princip: pomalé ochlazení , vyplavení sloučeniny
        
        parkesování: odstraň Ag z Pb
        
        syntetickými struskami
        
        nečistoty (S a P) ve formě sloučenin do strusky
        
        tekuté - nejúčinnější
        
        fyzikíální kov-kov
        
        vycezování, likvace
        
        rozpustnost, teplota tání
        
        rozdílná rozpustnost, ttání
        
        destilace
        
        bod varu
        
        rektifikace Zn, výroba Pb
        
        vakuová rafinace
        
        těkavé neč.
        
        N, H, O, CO, Cu, Cd, Zn z oceli!
        
        rafaince plyny
        
        kyslíkový konvertor kov-plyn
        
        šrot, sur Fe, strukotvorné přísady, kyslík
        
        Pb(šachta 92-97%); konvertor Cu 96-98%; Zn šachta 97-99%; surové Fe 94%
        
        příměsi
        
        kovové
        
        nekovové S, P, As, O2, N, C
    - - roztavením dojde k oddělení
        
        kovonosnéčásti, zakoncentrování
        
        forma
        
        kovová
        
        sulfidy, arsenidy, antimonidy
        
        jalovina
        
        vzájemně nemísitelné
      - produkty
        
        kapalná struska
        
        nečistý, kapalný kov
        
        kapalný kamínek
        
        kapalné arsenidy, antimonidy
      - typy
        
        redukční tavení
        
        produkt=vyredukovaný kapalný surový kov
        
        pece
        
        šachtové
        
        elektrické obloukové
        
        krátké bubnové
        
        kov rozptýlen v místě oxidů, nutno zahřát
        
        koncentrační/na kamínek
        
        cíl
        
        zakontrovat těžké kovy do kamínku
        
        odděl kamínek od hlušiny
        
        FeO do strusky
        
        produkty
        
        kamínek
        
        kap roztok sulfidů těžkých kovů
        
        25 % S; 30-45 % Fe, sulfidy Cu, Fe, Ni
        
        (může být kov)
        
        struska
        
        zpracování kaímku=Bessemer
        
        Fe na FeO do strusky na Fayallit
        
        Konvertorování kamínku (Cu2S-FeS)
        
        odstraň FeS, 1350 °C→bílý kamínek
        
        odstraň S→konvertorová Cu (BLISTR), 1150 °C
        
        97-98% Cu, Ag, Au, Pt-kovy, Se, Te
        
        tavením na kamínek 85% Cu vyrobené
        
        Konvertorování Ni3S2-Cu2S-FeS
        
        příprava jemného kamínku
        
        40-60 %Ni, 20-30% Cu,
        
        dělení jemného kamínku
        
        drcení, mg. sep, mletí, flotace
        
        pomalé chladnutí - postupná krystalizace kovů
    - - funkce
        
        vázat nečistoty/hlušinu
        
        vázat popel z paliva
        
        ochrana kovu před oxidací
        
        ochrana před pecní atm.
        
        regulace převodu tepla
      - typy
        
        zásadité
        
        kyselé
        
        neutrální
      - vlasnosti
        
        chemické
        
        nesmí být moc nízký bod tání
        
        nereaktivnost s vyzdívkou
        
        nerozpouští se ve vyráběném kovu
        
        mezi struskou a lázní musí probíhat ýádané reakce
        
        fyzikální
        
        ↓ttání, vizkozita, povrchové napětí, el vodivost
        
        měrná hmotnost=lehčí než kov
      - kapalný roztok kovových oxidů
        
        CaO, MgO, FeO, SiO2, Al2O3
        
        fosforečnany, sírany
        
        složení podle výroby kovu a technologie
      - vznik při výrobě kovů z rud
        
        redukčním tavením
        
        konc. tavením na kamínek
    - - výroba lehkých kovů (Al, Mg, Li, Ca)
      - vyloučení kovů rozkladem jejich roztavených sloučenin, halogenidů stejnosměrným proudem
      - elektrolyzéry, za vysokých teplota
      - stejnosměrnž proud=roztavení vsázky + elektrolýza
- - - - zpracování
        
        železné rudy
        
        ruda >50% kovonosné složky
        
        Fe203 (krevel, hematit); Fe3O4 (magnetit); FeCO3siderit; G§otit Fe203nH2O
        
        koksovatelného uhlí
        
        hodně C; palivo, redukční činidlo, nauhličovadlo, kostra; málo HONS
        
        struskotvorné přísady
        
        vápenec dolomit vápno
      - redukce Fe
        
        přímá=C, dole vyšší T
        
        nepřímá CO, nahoře, nižší T
      - vysokopecní struska
        
        35-45% CaO
        
        30-40% SiO2
        
        10-15% Al2O3
        
        5-10 % MgO
        
        B=0,9-1,2
      - protiproudý reaktor, 99% účinnost
      - vysokopecní proces
        
        nahoře
        
        fyzikální děje-voda pryč, rozklad uhlič.
        
        boudardova reakce CO2+C=2CO
        
        šachta = nepřímá red. Fe
        
        nístěj přímá red C: endotermní>1100°C; Př:Nepř 40:60
      - redukce
        
        Mn
        
        ↑rozp. uhlíku v železe; kabidotvorný
        
        účinnost 50-60 %
        
        Si
        
        vznik feroslitiny FeSi
        
        nauhličení
        
        houba=1,5%C
        
        redukce FeO na Fe=ma 4%
        
        v nístěji difuze C plavoucího na hladině
        
        S
        
        0,03% z KOKSu
        
        CaO
      - rozvoj technologie
        
        snížení měrné spotřeby koksu
        
        náhradní paliva(zemní plyn, oleje, mazut)
        
        zvýšení kvality koksu
        
        optimalizace redukce
        
        ↑teploty větru
        
        obohacení větru kyslíkem
        
        vodní pára
    - - produkt houba (surovina pro výrobu oceli), pod Ttání,
      - procesy
        
        kelímky
        
        trouby
        
        retorty
    - - nízkošachetní pec-nekoks uhlí, nižší
      - Elektrická oblouková pec-hodně eletriky, hlavně přímá redukce
      - Corex
      - Ausmelt
      - hismelt
      - kuplovna
- - - - zkuňování plynným kyslíkem
      - starší Thomas+Bessemer
      - novější LD + BOF
      - obměněný= foukání spodem, kratší, rychlejší, menší spotřeba O2
      - KALDO
        
        Fe s hodně P
        
        rychlá rotace=oduhličení, pomalá=odfosfoření
      - surové Fe + trochu šrotu
    - - hlavně pro odpad
    - - plamen z generátorového plynu
      - dříve zkujňování, dnes přetavování šrotu