Vysoká pec a žľaby vysokej pece Aplikácia žiaruvzdorných materiálov a konštrukcia vymuroviek doc. Ing. Gabriel Sučik, PhD., Katedra keramiky HF TU v Košiciach Vysoká pec a žľaby vysokej pece 1

Vysoká pec – historické profily ľahko taviteľné, ťažko redukovateľné rudy ťažko taviteľné, ľahko redukovateľné rudy

Vysoká pec Konštrukčné časti sadzobňa (kychta) šachta rozpor Charakteristika a poslanie primárne zariadene na výrobu surového železa šachtová, redukčná, pretlaková pec dosahujúca výšku 25 až 30 m murovaná zo žiaruvzdorného materiálu vonkajší plášť tvorí 20 až 25 mm hrubý oceľový pancier inštalované chladiace segmenty Konštrukčné časti sadzobňa (kychta) šachta rozpor sedlo (zarážka) nistej

Vysoká pec – koncepcia vymurovky Zaužívané sú tri typy vymuroviek vysokých pecí tenkostenné - do 600 m3 užitočného objemu, hrubostenné - do 1000 m3 užitočného objemu, hrubostenné - nad 1000 m3 užitočného objemu Hlavné zásady intenzívne chladenie mikropórovitý uhlík HP – vysokoteplotné lisovanie uhlíkových blokov keramická ochranná vrstva uhlíkových blokov – “keramický hrniec“

Vysoká pec - sadzobňa Sadzobňa – kychta je vsádzacím otvorom. Úloha: rovnomerné rozloženie vsádzky po priereze plynotesné oddelenie pracovného priestoru zvonová sadzobňa – starší typ bezzvonová sadzobňa – nový typ

Sadzobňa - vymurovka Úloha: odolnosť voči mechanickému namáhaniu odolnosť voči oteru vsádzkou odolnosť voči prúdiacim plynom – prachovými časticami chemická odolnosť voči CO a H2 odolnosť voči zinkovému kondenzátu teplota 200 ÷ 280°C monolitické segmenty z obyčajného žiarobetónu ukotvenie na oceľový plášť vrchná časť krytá odrazovým pancierom

Vysoká pec - šachta BOUDOUARDOVA REAKCIA 600 ÷ 1000°C BELLOVA REAKCIA Šachta je zonálnym reaktorom so spojitým teplotným poľom. Úloha: zabezpečiť efektívny priebeh všetkých vysokopecných pochodov plynulý posun vsádzky 3Fe2O3 + C  2Fe3O4 + CO (1) Fe3O4 + C  3FeO + CO (2) FeO + C  Fe + CO (3) BOUDOUARDOVA REAKCIA 600 ÷ 1000°C CO2 + C  2CO (4) 3Fe2O3 + CO  2Fe3O4 + CO2 (6) Fe3O4 + CO  3FeO + CO2 (7) FeO + CO  Fe + CO2 (8) BELLOVA REAKCIA ~400°C 2CO  CO2+C (9) Sprievodné procesy: redukcia; ZnS, ZnCO3, PbS, PbSO4, Fe3(PO4)2.8H2O a pod. vznik kyanidov z uhličitanov alkalických kovov Na a K.

Šachta - vymurovka Úloha: odolnosť voči mechanickému namáhaniu odolnosť voči oteru vsádzkou odolnosť voči prachovým časticiam chemická odolnosť voči CO a H2 odolnosť voči amorfnému uhlíku odolnosť voči eutektickým zlúčeninám horná časť murovaná z tvrdého šamotu spodná časť- z HA, SiC z neoxidickou väzbou vybavená vodným alebo odparným chladením teploty: horná časť od 400 do 600 °C stredná časť od 700°C do 1200°C spodná časť od 1300 do 1800°C

Vysoká pec - sedlo Sedlo je zužujucúca sa časť pece. Úloha: montáž výfuční chladnice Sedlo je zužujucúca sa časť pece. Úloha: nosná časť – na ňom sedí tuhá časť vysokopecnej vsádzky otvory pre prívod predhriateho vetra – výfučne (píšťaly)

Sedlo vysokej pece nosná časť – na ňom sedí tuhá časť vysokopecnej vsádzky otvory pre prívod predhriateho vetra – výfučne (píšťaly)

Vysoká pec - nistej Šamotová ochranná vymurovka je ochranou uhlíkovej vymurovky stien a dna nisteje. Vďaka mosadzným plechom je zabezpečený dobrý odvod tepla a sú vytvorené predpoklady pre vytvorenie garnisáže.

Nistej je zbernou nádobou pre produkty vysokopecného procesu. Úloha: zhromaždiť tekuté surové železo a trosku v hornej časti sú umiestnené výfučne v dolnej časti sú výtokové (odpichové) otvory pre železo a trosku Dno nisteje sa muruje z blokov mikropórovitého uhlíka ukladaného na vrstvu tvaroviek z HHA materiálu. Povrch uhlíkových blokov je chránený vrstvou šamotových tvaroviek, ktoré majú zabrániť styku roztaveného kovu s uhlíkom. Mosadzný perforovaný plech sa vkladá medzi jednotlivé tvarovky. Má zlepšiť odvod tepla z vymurovky a tvorbu garnisáže

Vysoká pec - nistej upchávanie odpichového otvoru Vysoká pec má niekoľko odpichových otvorov. Upchávajú sa strojne uhlíkovou bezvodou upchávkovou hmotou BUH.

Žľaby vysokej pece Úloha: doprava surového železa do prepravných nádob oddelenie trosky od surového železa doprava trosky do prepravných nádob

Žľaby vysokej pece Vymurovka oceľový pancierový plášť izolačná vrstva z vláknitých materiálov trvalá vymurovka z hlinitokremičitých materiálov (šamot) pracovná ubíjaná vymurovka a žiarobetón

Žľaby vysokej pece