Vysoká pec a žľaby vysokej pece

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

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

3. Vysoká pec • 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

4. 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“

5. 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

6. 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

7. Vysoká pec - šachta • Šachta je zonálnym reaktorom so spojitým teplotným poľom. • Úloha: • zabezpečiť efektívny priebeh všetkých vysokopecných pochodov • plynulý posun vsádzky BOUDOUARDOVA REAKCIA 600 ÷ 1000°C BELLOVA REAKCIA ~400°C • Sprievodné procesy: • redukcia; ZnS, ZnCO3, PbS, PbSO4,Fe3(PO4)2.8H2O a pod. • vznik kyanidov z uhličitanov alkalických kovov Na a K.

8. 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

9. Vysoká pec - sedlo 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)

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

11. 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.

12. 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

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

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

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

16. Žľaby vysokej pece