PČ _143_Kovy_Výroba a zpracování oceli

1. Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.38/02.0025 Název projektu: Modernizace výuky na ZŠ Slušovice, Fryšták, Kašava a Velehrad Tento projekt je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky. PČ_143_Kovy_Výroba a zpracování oceli Autor: Mgr. Libor Sovadina Škola: Základní škola Fryšták, okres Zlín, příspěvková organizace

2. Anotace: • Digitální učební materiál je určen pro opakování, upevňování a rozšiřování učiva. Slouží k lepšímu pochopení významu předmětu v běžném životě. • Materiál rozvíjí poznatky získané v hodinách pracovních činností • Je určen pro předmět Pracovní činnosti a ročník 9.

3. Výroba oceli Konventor – zařízení pro výrobu oceli Výroba oceli je metalurgický postup získání oceli ze surového železa odstraňováním přebytečného uhlíku a dalších nežádoucích prvků jako je fosfor a síra a dodáním žádoucích prvků, např. manganu, hliníku, křemíku a dalších. Ocel se vyrábí ve specializovaném hutním provozu, který se nazývá ocelárna.

4. Ocelárna Hlavním produktem oceláren bývají ocelové ingoty případně jiné hutní polotovary jako jsou sochory, bramy a bramky. Ty se pak dále v zpracovávájí v kovárnách nebo ve válcovnách. Ocelové ingoty s vyznačením druhu vyrobené oceli

5. Vysoká pec Výchozím materiálem pro výrobu ocele je zpravidla surové železo. Výroba železa probíhá ve vysoké peci redukcí oxidů železa obsažených v železné rudě. Ruda, koks a vápenec jsou vsazovány do vysoké pece a zde za vysokých teplot redukovány a taveny. Železo a vysokopecní struska jsou periodicky odebírány z vysoké pece a buďto odlévány do tzv. housek nebo jako tekutý kov transportovány přímo do oceláren.

6. Vysoká pec Vysoká pec je typově pec šachtová vysoká 25 - 40 m. Profil pece je přizpůsoben technologii provozu a měnícímu se objemu vsázky. Skládá se z kuželovité, k základně se rozšiřující vlastní šachty, která v místě největšího objemu vsázky se mění v rozporu (který slouží k zadržení celé náplně v peci) v komolý kužel opačný (tzv. sedlo), který se zužuje k základně (viz obr). Vnější povrch šachty je tvořen silným ocelovým pancířem, jenž je z vnitřní strany chlazen vodou pomocí litinových a měděných chladnic a chráněn žáruvzdornou vyzdívkou. Vysokopecní zařízení bývají minimálně deset let v nepřetržitém provozu. Po uplynutí této provozní fáze je prováděna generální oprava celého zařízení. Šikmý zavážecí výtah

7. Surové železo Surové železo je primární produkt tavení železné rudy s koksem, vápencem a dalšími přísadami ve vysoké peci. Má vysoký obsah uhlíku – více jak 2,14 %, typicky i více jak 3,5 %. Vlivem vysokého obsahu uhlíku je tvrdé a křehké, při ohřátí na teploty 1150°C až 1250°C se taví bez přechodu přes tvárný stav. Proto ho není možné tvářit za tepla ani za studena. Nazývá se také nekujné železo a jeho přímé použití je velmi omezené. Jde však o výchozí materiál pro výrobu ostatních druhů technického železa.

8. Dělení surového železa • šedé surové železo– čím více uhlíku se vyloučí ve formě grafitu, tím má tmavší barvu, je měkčí a lépe se obrábí. Dobře se odlévá, více se proto používá pro slévárenské účely. • ocelářské • slévárenské: • šedá litina • tvrzená litina • očkovaná litina • tvárná litina • legovaná litina • nelegovaná litina • bílé surové železo– vyloučený cementit způsobuje jeho tvrdost, většinou se proto dále zpracovává v ocelárnách na ocel. • ocelářské • slévárenské: • bílá litina • nelegovaná temperovaná litina • speciální surové železo– feroslitina – kromě uhlíku obsahuje další prvky nejčastěji mangan, křemík, chróm, vanad, molybden. Používají se jako přísady při výrobě slitinových – legovaných ocelí a litin.

9. Produkce oceli ve světě • V roce 2010 bylo na světě vyrobeno 1 414 milionů tun. • Zdaleka nejvíce oceli bylo vyrobeno v Číně – 626,7 milionů tun, tedy 44,3 % světové produkce. • Pokud je považována za celek, druhá je Evropská Unie – 172,9 (12,2 %); v rámci státu EU pak byl nejvíce oceli vyrobeno v Německu – 43,8 (tedy skoro čtvrtina produkce EU). • Z celosvětového hlediska pak dalšími byly Japonsko a Spojené státy americké. • Pro srovnání České republice bylo vyrobeno 5,2 milionů tun, což jí zařadilo do první čtyřicítky producentů. • V České republice bylo v roce 2010 vyrobeno 5,2 milionů tun oceli[4], což bylo více než v roce 2009, kdy následkem ekonomické krize dosáhla výroba oceli v České republice historického minima 4,6 milionů tun.[6]. Největším výrobcem oceli je ArcelorMittal Ostrava, následovaný Třineckými železárnami a Evraz Vítkovice Steel.

10. Použití oceli Ocelové polotovary jsou dále zpracovány ve válcovnách na drát, plech, nosníky, kolejnice, profily, které jsou široce používány v průmyslu, ve stavebnictví jako součást železobetonu nebo ke konstrukci skeletů výškových budov a věží (Eiffelova věž nebo Petřínská rozhledna), elektrárenských turbín, nádob jaderných reaktorů a mnoho mnoho dalších. Část polotovarů slouží jako výchozí materiál pro výrobu výkovků v kovárnách.

11. Vysoké pece v Česku V minulosti se v Českých zemích nacházelo poměrně velké množství vysokých pecí, ale jejich počet se postupně snižoval. V současnosti jsou v provozu pouze vysoké pece v Třineckých železárnách a v ostravské huti ArcelorMittal. V roce 1998 byl zastaven provoz poslední vysoké pece ve Vítkovických železárnách. Zdejší vysoké pece však nebyly zbourány a společně s bývalou koksovnou a bývalým dolem Hlubina je celý areál jednou z historických dominant Ostravy. Celý tento areál byl prohlášen za národní kulturní památku. Národní kulturní památka Vítkovické železárny

12. Použité zdroje: • www.wikipedie.org • Soubor:Hattingen - Henrichshütte 07 ies.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001-, 17.11.2009 [cit. 2013-04-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Hattingen_-_Henrichsh%C3%BCtte_07_ies.jpg • Soubor:Zámrsk, steel ingots - 2.JPG. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001-, 17.9.2011 [cit. 2013-04-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Z%C3%A1mrsk,_steel_ingots_-_2.JPG • Soubor:Schema kopie.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001-, 23.3.2008 [cit. 2013-04-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Schema_kopie.jpg • Soubor:Třinecké železárny.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001-, 16.5.2008 [cit. 2013-04-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:T%C5%99ineck%C3%A9_%C5%BEelez%C3%A1rny.jpg • Soubor:20050124 Vitkovice blast furnace.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001-, 1.9.2006 [cit. 2013-04-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:20050124_Vitkovice_blast_furnace.jpg • Soubor:Schrägaufzug.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001-, 29.1.2006 [cit. 2013-04-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Schr%C3%A4gaufzug.jpg • Soubor:Melted raw-iron.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001-, 13.2.2005 [cit. 2013-04-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Melted_raw-iron.jpg • Soubor:PetrinObservationTower.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001-, 9.8.2008 [cit. 2013-04-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:PetrinObservationTower.jpg