Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Název školy Střední škola elektrostavební a dřevozpracující, Frýdek-Místek, příspěvková organizace Adresa školy Pionýrů 2069, 73801 Frýdek-Místek IČ 13644301 Název operačního programu OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0149 Označení vzdělávacího materiálu VY_32_INOVACE_12_34KalV-10 Název tematické oblasti (sady) Materiály používané ve stavebnictví Název vzdělávacího materiálu Surové železo Druh učebního materiálu Materiál pro prezentaci výroby surového železa Anotace Materiál je určen pro žáky stavebních oborů a je zaměřen na technologický postup výroby surového železa Klíčová slova hnědel, krevel, nístěj,ocelek, odpich, struska, surové železo, vysoká pec Vzdělávací obor, pro který je materiál určen 36-47-M/01 Stavebnictví, 36-67-/01 Zedník Ročník I. Typická věková skupina 16- 17 let Speciální vzdělávací potřeby žádné Autor Ing. Vlastimila Kallerová Zhotoveno, (datum/období) 3.2. - 15.2.2013 Celková velikost 1,63 MB Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Vlastimila Kallerová Dostupné z portálu www.ssed-fm.cz

Ing. Vlastimila Kallerová Surové železo Ing. Vlastimila Kallerová Střední škola elektrostavební a dřevozpracující Frýdek-Místek

Výroba surového železa Probíhá ve vysoké peci Ve vysoké peci dochází k redukci železných rud působením paliva, struskotvorných přísad a vzduchu

Suroviny na výrobu surového železa Železné rudy: magnetit (magnetovec) Fe3O4 40-70%Fe hematit (krevel) Fe2O3 40-65%Fe limonit (hnědel) Fe2O3 .x H2O 28-45%Fe siderit (ocelek) FeCO3 25-40%Fe Koks: obsahuje uhlík C nebo oxid uhelnatý CO, nutný pro redukci železných rud Struskotvorné přísady: vápenec CaCO3

Vysoká pec Je metalurgické zařízení, sloužící k výrobě surového železa Je šachtová pec vysoká 25-40 m Pracuje nepřetržitě minimálně 10 let Má tvar kuželovité, k základně se rozšiřující šachty Spodní část má tvar komolého kužele, který se zužuje k základně Vnější povrch je tvořen ocelovým pancířem chlazeným vodou Z vnitřní strany je žáruvzdorná vyzdívka

Vysoká pec Sazebna je umístěna na horním konci pece, slouží pro doplňování materiálu Zavážka pece se provádí : šikmým výtahem (skipem) kolmým výtahem pomocí zavážecích košů Do tavícího pásma pece je přiváděn předehřátý vzduch (vítr) pomocí výfučen Předehřátý vzduch má teplotu 700 -1000°C Nejspodnější část pece je podstava, v níž je válcovitá nístěj U dna nístěje je odpichový otvor

Vysoká pec Teplota v peci je různá v jednotlivých pásmech, max. 2000°C Doba průtavní je 8-12 hodin Interval odpichu je 3-6 hodin

Vysoká pec

Vysoká pec

Vysoká pec - odpich

Produkty vysoké pece Surové železo - roztok železa a uhlíku - obsahuje i další prvky: mangan, křemík, fosfor, síra… - rozlišujeme surové železo ocelářské a slévárenské Vysokopecní struska - tavenina rudné hlušiny a struskotvorných přísad a popela - používá se: jako přísada do cementu izolační struskové vlny kamenivo do lehkých betonů Vysokopecní plyn - obsahuje: dusík N2, oxid uhličitý CO2, oxid uhelnatý CO, vodík H2 - používá se jako palivo pro předehřev vzduch do vysoké pece a pro vytápění přidružených ocelářských závodů

Chemické procesy ve vysoké peci I Oxid uhelnatý reaguje s železnou rudou a odnímá ji kyslík, vytváří se oxid uhličitý a železo, tento typ reakce se nazývá redukce Fe2O3 + 3 CO → 3 CO2 + 2 Fe Další redukční reakce ve vysoké peci: Přímá redukce: Fe3O4 + 4 C → 3 Fe + 4 CO Fe2O3 + 3 C → 2 Fe + 3 CO FeO + C → Fe + CO Nepřímá redukce: 3 Fe2O3 + CO → 2 Fe3O4 + CO2 Fe3O4 + CO → FeO + CO2 FeO + CO → Fe + CO2

Chemické procesy ve vysoké peci II Koks hoří s kyslíkem ze vzduchu a vzniká oxid uhličitý C + O2 → CO2 Vápenec se rozkládá na pálené vápno(oxid vápenatý) a oxid uhličitý CaCO3 → CaO + CO2 Oxid uhličitý reaguje s uhlíkem na oxid uhelnatý CO2 + C → 2CO Pálené vápno reaguje s nečistotami z rudy a vzniká roztavená struska, která chrání taveninu před zpětnou oxidací CaO + SiO2 → CaSiO3