Korkealämpötilaprosessit
|
|
- Hanna-Mari Seppälä
- 6 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 Korkealämpötilaprosessit Pyrometallurgiset jalostusprosessit klo SÄ114 Tavoite Tutustua keskeisimpiin pyrometallurgisiin jalostusprosesseihin - Erityisesti terästen valmistus - Jalostusprosessien rooli ja tehtävät metallien valmistusketjuissa Tutustua tarkemmin erilaisiin sekundääri- eli senkkametallurgisiin toimenpiteisiin teräksen valmistuksessa - Lämpötilan ja koostumuksen hallinta Tutustua teräksessä esiintyviin sulkeumiin - Muodostuminen - Poisto ja muokkaus Terässenkka RH menossa RH-käsittelyyn. SSAB:n Luleån tehtaat, Norrbotten, Kuva: Stig-Göran Nilsson, JK:n arkistot. 1
2 Sisältö Senkkakäsittelyt teräksenvalmistuksessa - Tiivistys - Seostus - Sekoitus - Kuumennus - Tyhjökäsittelyt - Senkkakuonat - Sulkeumat Muita jalostusprosesseja - Valimoiden jalostusprosessit - Anodiuuni kuparin valmistuksessa RH-tyhjökäsittely SSAB:n tehtailla Luleåssa, Norrbottenissa, Kuva: Stig-Göran Nilsson (Jernkontoretin arkisto). Tuotantoketju Esikäsittelyt Pelkistys Sulatus Raffinointi Jalostus Valu Lämpökäsittelyt Malmipohjainen rauta/teräs Aihionkuumennus Romupohjainen rauta/teräs Aihionkuumennus Ruostumaton teräs Sintraus Pelletointi Koksaus Kuivaus Lajittelu Pelletointi Sintraus Uppokaariuuni CRK AOD Kupari Kuivaus Liekkisulatus Liekkisulatus PSkonvertteri Anodiuuni Elektrolyysi Nikkeli Kuivaus Liekkisulatus Liekkisulatus Hydrometallurgiaa Hydrometallurgiaa Sinkki Pasutus Hydrometallurgiaa Hydrometallurgiaa Hydrometallurgiaa Jatkuvavalu Jatkuvavalu Jatkuvavalu Anodivalu Tuotteiden valmistus Katodien sulatus/valu Masuuni Masuuni LD-KG Senkkakäsittelyt Valokaariuuni Senkkakäsittelyt Uppo- ja valokaariuunit Senkkakäsittelyt Aihionkuumennus 2
3 Jalostusprosessit Sekundäärimetallurgia Metallien valmistus/sulatus primääriuunissa - Raffinointiuunit kuten konvertterit - Sulatusuunit kuten valokaariuunit Metallin viimeistely sekundäärimetallurgisesti - Koostumuksen täsmäys - Seosaineet ja epäpuhtaudet - Lämpötilan täsmäys valua varten - Homogenisointi Teräksen valmistuksessa sekundäärimetallurgia = senkkakäsittelyt Raakaterästä senkassa. SSAB:n Luleån tehtaat, Norrbotten, Kuva: Stig-Göran Nilsson, JK:n arkistot. Vaatimukset korkealaatuisten terästen valmistukselle Tarkka seostus (esim. Al, Mn, Cr,...) Tarkat ja matalat epäpuhtauspitoisuudet (esim. H, N, S, O,...) Reoksidaation välttöminen (ilma, kuonat, vuorausmateriaalit) Tarkka lämpötilan hallinta Sulkeumien hallinta Määrä, koko(jakauma), muoto, koostumus,... Kuvat: David Porter: Esitys, POHTO,
4 Miksi senkkakäsittelyt? Lopputuotteen ominaisuudet riippuvat - termomekaanisista käsittelyistä - koostumuksesta - teräksen koostumus - sulkeumat koko, muoto, määrä, koostumus Senkkakäsittleyn tavoitteena - Koostumuksen täsmäys - Epäpuhtauksien poisto Logistiset syyt - Kaadosta-kaatoon ajan tulisi primääriuunissa (LD-KG, VKU, AOD, jne.) olla mahdollisimman lyhyt - Aikaavievien käsittelyjen siirto erilliseen prosessivaiheseen - Kuljetus primääriuunilta valuun - Puskurina toimiminen (primääriuuni valu) - Lämpötilan säätö valua varten Homogenisointi Senkkakäsittelyt teräksen valmistuksessa Koostumuksen hallinta - Tiivistys - Liuenneen hapen poisto mellotuksen jälkeen ppm 2 10 ppm - Sulkeumat - Seostus - Koostumuksen täsmäys tavoitteen mukaiseksi - Langan tai palamateriaalin syöttö - CAS-OB - Epäpuhtauksien poisto - H, N, C, S - Tyhjökäsittely Lämpötilan hallinta - Kuumennus Homogenisointi Emi Toshihiko: ISIJ Int. 55(2015)1, Sekoitus - Kaasu tai induktio - Edistää sulkeumien poistumista homogenisoinnin lisäksi - Lämpötila ja koostumus 4
5 Esimerkkejä vaadittavista seosainepitoisuuksista Taulukko: Liebig & Pieper, Tyhjökäsittelyllä saavutettavia pitoisuuksia: (ppm) Tiivistys Teräksen happipitoisuus nousee mellotuksen yhteydessä Hapen liukoisuus sulaan teräkseen on (paljon) korkeampi kuin kiinteään teräkseen - Happi on poistettava teräksestä ennen jähmettymistä Tiivistys (Deoksidaatio) = Korkean happiaffiniteetin omaavan aineen lisäys teräkseen - Yleisesti käytettyjä tiivistysaineita: Al, Si, Mn - Yleensä kaadon yhteydessä - y O + x Me = (Me x O y ) Liuenneen hapen pitoisuus putoaa nopeasti n ppm:n tasolle - Kokonaishappi (liuennut + sulkeumiin sitoutunut) laskee paljon hitaammin 5
6 Tiivistys Killed Semi-killed Tiivistysaine Alumiini Pii + Mangaani Saavutettava happipitoisuus ppm ( clean steel ) ppm ( dirty steel ) Sulkeumien muodostuminen Lähes täysin ennen valua (ehditään poistaa) Sulkeumia muodostuu vielä valun yhteydessä Sulkeumat Kiinteitä, kasautuneita Sulia valun yhteydessä muodostuvat usein pieniä Sulkeumien reaktiivisuus Yleensä stabiileja Reagoivat vuorauksen kanssa Sulkeumien vaikutus tuoteominaisuuksiin Haitallisia Vähemmän haitallisia Sulkeumien vaikutus prosessiin Riski jatketiilen tukkeutumiselle Ei riskiä jatketiilen tukkeutumiselle Ei kuplan muodostumista valun aikana (edes korkeilla Cpitoisuuksilla) Valunaikainen kuplanmuodostus on mahdollista korkeammilla Cpitoisuuksilla Senkkakuonat Konvertterikuona on hyvin hapettava - Senkkaan päästessään konvertterikuona - - heikentää seosaineiden saantia heikentää teräksen puhtautta (enemmän sulkeumia) Konvertterikuonaa ei saa päästää senkkaan - Kuonastopparit kaadon yhteydessä Senkkaan tehdään uusi kuona - Kuonanmuodostajat (CaO, Al2O3) Konvertterin kaato: - Tiivistysreaktioiden tuotteet 1. Konvertterikuona 2. Kuonanmuodostajat Kuonaan nousseet sulkeumat 3. Tiivistys- ja seosaineet - Vuorauksesta liuenneet komponentit 4. Tiivistysreaktiot 5. Kuonan pelkistysreaktiot - Edellisten sulatusten kuonat 1, 2, 6 3, 7, 11, 12 Senkkakäsittely: 6. Kuonanmuodostajat - (MgO, Al2O3) (Pienet määrät konvertterikuonaa) Kaato: 7. Seosaineet 9, 10 4, 12 5, 8 Kuona-metalli-reaktiot 1:8. Konvertterikuona, 2: Kuonanmuodostajat, 3: Tiivistys- ja seosaineet, 4: Tiivistysreaktiot, 5: Kuonan pelkistys 9. Vuorauksen kuluminen 10. Edellisen sulatuksen kuona Senkkakäsittelyt: 6: Kuonanmuodostajat, 7: Seosaineet, 8: Kuona-metalli-reaktiot, 9: Vuorausten kuluminen, 10: Edellisten sulatusten kuona Jälkitäsmäys: Jälkitäsmäys: 11. Seosaineet 11: Seosaineet, 12: Sulkeumakäsittely. 12. Sulkeumakäsittely Kuva: Syrjänen: Diplomityö
7 Senkkakuonat Senkkakuonan tehtävät - Suojella terässulaa atmosfäärin aiheuttamalta reoksidaatiolta - Toimia lämmöneristeenä - Ottaa vastaan teräksestä poistuvat sulkeumat Vaatimuksia senkkakuonan koostumukselle - Vain vähän epästabiileja oksideja kuten FeO, MnO - Ei liikaa SiO 2 :a - Aiheuttavat reoksidaatiota sulkeumapuhtaus, valettavuus,... - Ei saa tuhota vuorausmateriaaleja liian nopeasti - MgO-lisäys - Oltava sula-alueella Teräksen valun jälkeen senkkakuona tyhjennetään kuonapataan. Ovakon Hoforsin tehtaat, Gästrikland, Kuva: Pia & Hans Nordlander, JK:n arkistot. Senkkakuonan Feja Mn-pitoisuuden vaikutus terässulan O-pitoisuuteen Ovakon Imatran tehtaalla. Kuvat: Helena Kumpulainen & Reima Väinölä: Esitys, POHTO, Senkkakuonat Tiivistystuotteilla (esim. Al 2 O 3, SiO 2 ) on korkea sulamispiste - Sula kuona aikaansaadaan kalkkilisäyksellä SiO 2 ja sitä epästabiilimmat oksidit aiheuttavat reoksidaatiota - SiO 2 -pitoisuutta voidaan laskea lisäämällä sekä CaO:n että Al 2 O 3 :n määriä (siten, että CaO/Al 2 O 3 suhde pysyy vakiona) MgO:n liukeneminen vuorauksista - MgO-lisäys pienentää ajavaa voimaa liukenemiselle Metallisen alumiinin lisäys Al 2 O 3 :n sijasta Tiivistys + Kuonanmuodostus Tyypillisiä senkkakuonia (SSAB Raahe): CaO MgO Al 2 O 3 SiO 2 FeO MnO Muut Al/Si-tiivistetty Al-tiivistetty
8 Senkkakuonat IF-teräksiä valmistettaessa Vaaditaan erittäin matalia C- ja N-pitoisuuksia Tyhjökäsittely - Kaasujen poisto on tehokkaampaa alennetuissa paineissa - esim. 2 N = N 2 (g) ja C + O = CO(g) Happea tarvitaan mellotusreaktioon - Terästä ei tiivistetä konvertterin kaadon yhteydessä - Kuona on hapettava Tiivistys ja kuonanpelkistys tyhjökäsittelyn jälkeen Tyypillinen senkkakuona IFsulatukselle (SSAB Raahe): IF-sulatukset (alussa) IF-sulatukset (lopussa) CaO MgO Al 2 O 3 SiO 2 Fe tot Mn tot Senkkakuona Kuonan emulgoituminen teräkseen - Aiheuttajana kuonakerroksen ohi virtaava terässula - Virtausnopeuden kasvaessa kuonakerrokseen muodostuu kieleke, josta irtoaa kuonapisaroita teräkseen - Etuja: - Lisää voimakkaasti sulafaasien välistä reaktiopinta-alaa - Voidaan hyödyntää kuona-metalli-reaktioiden tehostajana - esim. rikinpoisto ja kuonanpelkistys - Tehostetaan - voimakkaalla sekoituksella, joka kasvattaa teräksen virtausnopeutta - ohjaamalla kuonan koostumusta siten, että viskositeetti ja pintajännitys ovat matalia (suosivat pientä pisarakokoa) Lähde: Savolainen, Fabritius & Mattila: ISIJ Int. 49(2009)1, Kuva: Chung & Cramb: Met. & Mat. Trans. 31B(2000) Haittoja: - Teräkseen emulgoitunut kuona aiheuttaa kuonavikoja tuotteessa - Erityisen haitallista emulgoituminen on välialtaassa ja kokillissa - Kuonapisaroilla ei ole aikaa poistua teräksestä - Hillitään - pitämällä teräksen virtausnopeus alhaisena rajapinnan lähellä 8
9 Sulkeumat Pieniä, ei-metallisia yhdisteitä teräksessä - Oksidit, sulfidit, nitridit Tavoitteena on poistaa sulkeumat senkassa, välialtaassa ja kokillissa, mutta TERÄKSEEN JÄÄ AINA SULKEUMIA Voivat aiheuttaa ongelmia prosessille - Valettavuus heikkenee (kurominen/jatketiilen tukkeutuminen) - Epästabiili prosessi, vaikea hallita - Alentuneet valunopeudet Voivat aiheuttaa ongelmia lopputuotteeseen - Teräksen puhtaus heikkenee (enemmän sulkeumia) - Vaikutus pinnanlaatuun, lujuuteen, hitsattavuuteen, jne. Sulkeumien muokkaus vähemmän haitalliseen muotoon Sulkeumien ominaisuuksia Määrä - Kokonaishappipitoisuus kuvaa kohtalaisesti Koko(jakauma) - Yleensä halkaisijaltaan alle 1 m:n sulkeumat eivät ole haitallisia - Sisäsyntyiset sulkeumat ovat yleensä pieniä (< 25 m; mikrosulkeumat) ja muodostuvat kemiallisissa reaktioissa - Ulkosyntyiset sulkeumat ovat yleensä suuria (> 200 m; makrosulkeumat) ja ovat seurausta kuonapisaroiden tai vuorausten kappaleiden päätymisestä terässulaan Kemiallinen ja mineraloginen koostumus - Vaikuttavat käyttäytymiseen jatkokäsittelyissä - Kovuus - Lämpölaajeneminen suhteessa teräkseen 9
10 Sulkeumien alkuperä Tiivistystuotteet Ca-käsittelyn aikana muodostuneet sulkeumat Reoksidaatiotuotteet - Kuona, vuorausmateriaalit, ilma Vuorauksen kappaleet Kuonapisarat Sulkeumien alkuperä Tiivistys Tiivistystasapainoja sulassa teräksessä 1600 C:ssa. 10
11 Sulkeumien alkuperä Tiivistys Fe-Al-Si-Mn-O T = 1600 C a Mn = 0.0 / 0.5 Sulkeumien alkuperä Tiivistys Tiivistyksen termodynamiikkaa - Liuenneen hapen määrä tasapainossa määräytyy tiivistysaineen ja sen määrän perusteella Tiivistyksen vaiheita - Kemiallinen reaktio on yleensä erittäin nopea teräksenvalmistuslämpötiloissa - Liuenneen hapen määrä laskee erittäin nopeasti - Sulkeumien ydintyminen - Homogeeninen ydintyminen vaikeampaa kuin heterogeeninen - Sulkeuminen kasvu - Diffuusio, laminaarinen ja turbulenttinen virtaus, noste - Sulkeumien kulkeutuminen rajapinnoille - Voidaan tehostaa sekoituksella - Sulkeumien poistuminen - Kuonaan tai vuorausten pinnalle - Kokonaishappipitoisuus laskee vasta sulkeumien poistuessa Kuva: Zhang & Thomas, ISIJ International 43 (2003),
12 Sulkeumien alkuperä Reoksidaatio Matala happitaso tiivistyksen jälkeen - Ajava voima reoksidaatiolle aina kun tiivistetty sula teräs on kontaktissa happea sisältävien aineiden kanssa - Kuona - Vuorausmateriaalit - Ilma O 2 (g) = 2 O (Me x O y ) = y O + x Me Me x O y (s) = y O + x Me Liuennut happi reagoi teräkseen liuenneiden seosaineiden kanssa Kuvat: Eetu-Pekka Heikkinen, TkL-työ, Sulkeumien alkuperä Reoksidaatio Reoksidaation aiheuttamia ongelmia - Teräksen puhtaus heikkenee / Sulkeumien määrä kasvaa - Lopputuotteen ominaisuudet heikkenevät - Sulkeumien koostumus ja kokojakauma muuttuvat - Prosessinhallinta vaikeutuu - Kuonan koostumuksen muuttuminen - Prosessinhallinta vaikeutuu - Tulenkestävien materiaalien kuluminen Reoksidaatiolähteet - Ilma - Hapen osapaine ilmassa (0,21 atm) on aina riittävä reoksidaatiolle - Estettävä kineettisesti tehdään hapensiirrosta ilmasta teräkseen niin hidasta, ettei se aiheuta ongelmia - Käytännössä estettävä tiivistetyn terässulan ja ilman kontakti - Oksidiset materiaalit Kuona ja vuorausmateriaalit - Terässulan ja oksidien kontaktia ei voida täysin välttää - Kuonissa ja vuorauksissa käytettävä termodynaamisesti mahdollisimman stabiileja oksideja - Reoksidaatiolle on ajava voima mikäli terässulan happitaso on matalampi kuin tasapainohappitaso teräksen kanssa kosketuksissa olevan oksidimateriaalin kanssa 12
13 Sulkeumien alkuperä Reoksidaatio Senkkakuonan tulisi koostua stabiileista oksidikomponenteista - SiO 2 :a epästabiilimpia komponentteja ei tulisi olla paljon - Erityisen haitallisia ovat FeO ja MnO - Konvertterikuonasta CaO-Al 2 O 3 pohjaiset kuonat ovat yleisiä - Sekä CaO että Al 2 O 3 ovat erittäin stabiileja - Hapen liukeneminen CaO-Al 2 O 3 kuonista teräkseen hyvin vähäistä - CaO:lla voi kuitenkin olla vaikutus sulkeumien koostumukseen Sulkeumien alkuperä Reoksidaatio Vuorausmateriaalin ja terässulan väliset vuorovaikutusmekanismit - Oksidin liukeneminen teräkseen (reoksidaatio) - Vuorausmateriaalin epästabiilit oksidit - Ei ongelma MgO:a ja Al 2 O 3 :a käytettäessä - Liuenneiden aineiden diffuusio on yleensä rajoittava tekijä - Terässulan tunkeutuminen vuorauksen huokosiin - Esiintyy jos terässulan ja vuorauksen välinen kostutus on hyvä ( < 90 ) - Tiivistetyn terässulan ja oksidin välinen kostutus yleensä huono - Uuden kiinteän faasin muodostuminen rajapinnalle Vaikka MgO ei juuri liukenekaan terässulaan, se voi liueta kuonaan, josta se voi päätyä myös terässulaan ja muuttaa sulkeumien koostumusta - Spinellisulkeumien (MgO Al 2 O 3 ) muodostuminen - Kovia, kiinteitä sulkeumia - Vaikeampia muokata sulaan muotoon 13
14 Sulkeumien kalsiumkäsittely Ca-käsittelyn tavoitteena on muokata kiinteät alumiinioksidisulkeumat suliksi kalsiumaluminaateiksi - Helpompia poistaa terässulasta - Vähemmän haitallisia valussa (ei kuromista) - Vähemmän haitallisia lopputuotteen ominaisuuksille Sula oksidi Vaadittava Ca-määrä riippuu kokonaishapesta Al2O3 Kiinteä oksidi (CA6) Sulkeumien kalsiumkäsittely 14
15 Sulkeumien poisto Sulkeumien kasvu - Diffuusio - Törmäykset - Brownin liike - Laminaarivirtaukset - Turbulenttiset virtaukset - Tiheyserot Sulkeumien poistuminen - kuonaan - vuorausten pinnalle - kaasukuplien mukana Sulkeumien poistoa voidaan tehostaa - tehokkaalla sekoituksella aluksi - rauhallisemmalla sekoituksella lopuksi Sulkeumien analysoinnista Monia sulkeumia ei havaita ennen kuin ne aiheuttavat ongelmia lopputuotteessa Sulkeumien analysoinnin haasteet - Valtavat teräsmäärät vs. mitättömän pienet näytteet - Edustavuus suuret sulkeumat erittäin harvinaisia - Valtavat määrät (pieniä) sulkeumia - Kertovatko keskiarvot yhtään mitään? - Erilaiset analysointimenetelmät kertovat eri asioita - Koko, koostumus - Täydellistä kokojakaumaa ei saada yhdellä menetelmällä - Jotkut analysointimenetelmistä aikaavieviä - Eivät ehdi osaksi prosessinsäätöä ja ohjausta - Monet menetelmät kertovat vain poikkileikkauksista - Näyte sulasta analyysi jähmettyneestä teräksestä - Vastaavuus? ks. erillinen lisäaineisto (englanniksi) sulkeumien analysoinnista 15
16 Hyödyllisiä sulkeumia? Sulkeumat ovat useimmiten haitallisia sekä prosessinhallinnan että tuoteominaisuuksien kannalta Joissain tapauksissa sulkeumista on hyötyä 粒 = つぶ = tsubu = rae 内 = うち = uchi = sisällä フェライト = feraito = ferriitti 粒内フェライト = tsubunaiferaito = asikulaarinen ferriitti - Sulfidisulkeumat parantavat tiettyjen teräslajien työstettävyyttä - Toimivat voiteluaineina esim. sorvauksessa - Erkaumakarkeneminen - Sulkeumat/erkaumat rajoittavat dislokaatioiden liikettä - Teräksen rakennetta ja ominaisuuksia voidaan ohjata käyttämällä pieniä sulkeumia uusien faasien ydintäjinä - esim. asikulaarisen (rakeiden sisäisen) ferriitin muodostuminen pienten sulkeumien (Ti 2 O 3, ZrO 2, CeS, MnOTiO 2, TiN, -Al 2 O 3 ) ympärille - Normaalisti terästä voidaan lujittaa pienentämällä raekokoa ydintämällä ferriittiä austeniitin raerajoille lisääntynyt raerajojen määrä rajoittaa dislokaatioiden liikettä - Sulkeumat mahdollistavat ferriitin muodostumisen austeniittirakeiden sisälle - Vaatii erittäin tarkan koostumuksen hallinnan Seostus ja koostumukseen hallinta Seostus konvertterissa puhalluksen jälkeen tai konvertterin kaadon yhteydessä - Epätarkka saannin suhteen - Seostetaan hieman alle tavoitepitoisuuksien Jälkitäsmäys senkkakäsittelyjen yhteydessä - Tarkempi tavoitepitoisuuteen - Palamateriaali, langansyöttö tai pulveri-injektio Seosaineiden tasainen sekoittuminen varmistettava sekoituksella - Induktiivinen sekoitus - Kaasuhuuhtelu inerttiä kaasua käyttäen Teräksen seosaineita. SSAB:n Oxelösundin tehtaat, Södermanland, Kuva: Stig-Göran Nilsson, JK:n arkistot. Seostuksen/saannin tarkkuutta voidaan parantaa suorittamalla seostus tyhjössä tai argon-suojattuna 16
17 CAS-OB Composition Adjustment by Sealed Argon Bubbling Oxygen Blowing - Nippon Steelin vuonna 1982 kehittämä ja patentoima senkkakäsittelyprosessi - Käsittelyt tehdään keraamisen kellon alla Ar-suojattuna - Seostus, lämmitys, kaasuhuuhtelu - Seostus pala- tai lankaseosaineilla - Lämmitys polttamalla alumiinia tai piitä teräksen pinnalla (hapen puhallus lanssilla) - Saavutettavia etuja: - Seosaineiden korkea ja ennustettava saatavuus - Alhainen alumiinin kulutus - Teräkselle saadaan alhainen kokonaishappipitoisuus - Konvertterin loppulämpötilaa voidaan laskea - Konvertterin lisäpuhallusten määrää voidaan vähentää - Ajoitus ja teräksen lämpötila jatkuvavaluun osuvat paremmin kohdalleen Kuvat: Sakari Tuomikoski. Seostus Outokumpu Tornio Seosaineen syöttö palana tai lankana - Useimmat seosaineet ferroseoksia tai muita useamman kuin yhden alkuaineen seoksia Seostuksessa huomioitava - Saanti - Seosaineiden reaktiivisuus/happiaffiniteetti - Seostusjärjestys - Vähiten reaktiiviset seosaineet ensin - Vaikuttaa sulkeumakuvaan - Seostuksen ajankohta - Seosaineiden sisältämät epäpuhtaudet - Seostuksen vaikutus teräksen kokonaismäärään Alkuaineiden reaktiivisuuteen perustuva seostusjärjestys. Lähde: Jenni Räisänen, TkK-työ,,
18 Kuva: Liebig & Pieper, Seostus Outokumpu Tornio Yleisimmät seosaineet - Kromi tekee teräksestä ruostumattoman - Nikkeli muuttaa rakenteen austeniittiseksi - Molybdeeni parantaa pistekorroosionkestoa - Hiili ja typpi vahvistavat austeniittista rakennetta - Hiili parantaa lujuutta mutta altistaa raerajakorroosiolle - Titaani ja niobi ehkäisevät raerajakorroosiota - Sitovat typpeä ja hiiltä voimakkaammin kuin kromi - Hiiltä sitovia aineita kutsutaan stabiloiviksi - Alumiini ja pii edistävät passiivikalvon muodostumista - Tiivistysaineet - Mangaani stabiloi austeniittista rakennetta - Lisää typen ja molybdeenin liukoisuutta Lähde: Jenni Räisänen, TkK-työ,, Taulukko: Niilo Suutala: Esitys, POHTO, Sekoitus ja homogenisointi Kaasuhuuhtelu: Kaasukuplan tilavuus muuttuu, kun kupla nousee pohjasta teräskuona-rajapinnalle - Ferrostaattinen paine pienenee - Lämpötila nousee - Kaasupuhalluksen kineettinen energia muuttuu sekoitustyöksi Induktiivinen/sähkömagneettinen sekoitus 18
19 Kuumennus ja lämpötilan hallinta Senkkakäsittelyt (seostus, tyhjökäsittely, jne.) vievät aikaa, jolloin teräs jäähtyy Teräs ei saa jähmettyä ennen valua - Tavoitteena likviduslämpötila + pieni ylilämpö valun alkaessa Vaihtoehdot: 1) Ylilämmitys konvertterissa - Tulisi välttää - pitemmät puhallusajat (tuotantomäärät laskevat) - lisääntynyt vuorauksien kuluminen korkeammista lämpötiloista johtuen 2) Lämpötilan hallinta terässenkassa - Lämpöhäviöiden (vuoraukset, säteily, kaasusekoitus) hallinta - Kannet - Kemiallinen tai sähköinen lämmitys - CAS-OB - Valokaarisovellukset - Polttimet - Tarvittaessa jäähdytys esim. romun avulla Tyhjökäsittelyt Käytetty 1950-luvulta lähtien - Alunperin teräksen vetypitoisuuden alentamiseksi Nykyisin myös muiden (kaasumaisten) epäpuhtauksien poistamiseksi - Happi, typpi, vety, rikki, hiili (poistuu CO:na) - Käytetään yleisesti tiettyjen teräslajien valmistuksessa - Ultra Low Carbon (ULC) teräkset - Super Ultra Low Carbon (SULC) teräkset - Interstitial Free (IF) teräkset Idea: kaasumaiset epäpuhtaudet poistuvat teräksestä helpommin alipaineessa - 2 X = X 2 (g) - Kokonaispainetta laskettaessa X 2 :n osapaine laskee reaktiotuotteen aktiivisuus laskee, jolloin tasapaino siirtyy oikealle - HUOM: Hiili ei ole kaasu, mutta mellotusreaktion tuote (CO) on. Sen vuoksi myös hiilenpoistoa voidaan tehostaa tyhjäkäsittelyllä - Mahdollisuus saavuttaa n. 20 ppm:n hiilipitoisuuksia 19
20 Tyhjökäsittelyt Tankkivakuumi (VTD, Vacuum Tank Degasser) - Koko senkka tankissa, jonka painetta lasketaan - Kaasupuhallus pohjasta - Vaatii yleensä lämmityksen, koska lämpötila laskee voimakkaasti käsittelyn aikana - Korkeat saannit seosaineille - Matalammat investointi- ja ylläpitokustannukset RH-vakuumi (Rurhstahl Heraeus) - Senkka on normaalipaineessa - Terässula kulkeutuu tyhjökammioon ja palaa sieltä senkkaan - Erillinen sekoitus ei ole tarpeen - Nopeampi kuin VTD - Varustettu usein happilanssilla - Mellotuksen tehostaminen (ULC-teräkset) - Kemiallinen kuumennus - Eniten käytetty tyhjökäsittelymenetelmä RH-vakuumi (Ruhstahl & Heraeus) (1/3) Tyhjökäsittelyt 20
21 Tyhjökäsittelyt Tyhjökäsittelyt (Typpi) Typpipitoisuus teräksessä (ppm) Typpipitoisuus teräksessä (ppm) Typen osapaine (mbar) Typen osapaine (bar) 1600 C 1700 C 1600 C 1700 C 21
22 Tyhjökäsittelyt (Vety) Vetypitoisuus teräksessä (ppm) Vedyn osapaine (mbar) 1600 C Ovako Imatra CaO MgO Al 2 O 3 SiO 2 Fe Mn VKU 42,6 5,0 5,0 12,2 18,2 3,8 Senkka kaato 32,0 6,9 27,5 12,8 7,8 3,7 Senkkauuni 53,2 7,3 25,4 10,6 0,2 0,1 Kuonakoostumuksen muutokset (Ovako Imatra) Al, SiMn, FeSi CaO, Fluksi Näyte Seostus Näyte Seostuksen täsmäys Syvävakuumi Loppusekoitus VKU:n kaato 4-6 min Vakuumikäsittely min Senkkauuni min Kuonavapaa kaato Tiivistys Korkea lämpötila Luotettava näyte Vedyn poisto Tiivistys jatkuu Pintakuonan pelkistys Karkeaseostus Lähde: Helena Kumpulainen & Reima Väinölä: Esitys, POHTO, Koostumuksen loppusäätö Sulkeumien poisto ja muokkaus (CaSi) Lämpötilan nosto Hyvä laatu ja valettavuus 22
23 Ovako Imatra Senkkauuni - Sulan sekoitus kaasuhuuhtelulla ja/tai induktion avulla - Terässulan pinta ei saa paljastua kuonakerroksen alta - Pelkistävä, emäksinen kuona - Sitoo hyvin sulkeumia ja rikkiä - Tietyillä teräslajeilla vaatimuksena korkeampi rikkipitoisuus kuonan matalampi emäksisyys - Kuonaa oltava riittävästi, jotta se suojaa vuorauksia valokaaren säteilyltä ja terästä lämpöhäviöiltä Vakuumikäsittely - Pelkistävä atmosfääri - Tehokas sekoitus - Reaktiot lähellä termodyn. tasapainoa - Hyvä rikinpoisto ja sulkeumien erottuminen - Liian voimakkaalla huuhtelulla kuonapisaroita päätyy kuonaan - Rauhallinen loppuhuuhtelu min Lähde: Helena Kumpulainen & Reima Väinölä: Esitys, POHTO, Valimoiden jalostusprosessit Valuraudat Tarvitaan, kun sulatusuunista saatava metalli ei vielä sellaisenaan täytä vaatimuksia Seosaineiden lisäys ja analyysin tarkennus - Hiilettäminen valmistettaessa valurautoja teräsromusta - Valuraudan 2. tärkein seosaine on pii grafiitin erottuminen Ei-toivottujen aineiden määrän vähentäminen - Rikki esiintyy rauta- tai mangaanisulfidina - Rautasulfidit vastustavat grafiitin muodostumista - Mangaanisulfidit eivät niin haitallisia - Pyritään valuraudoissa 0,1 0,12 % rikkitasoon - Pallografiittivaluraudoilla paljon alhaisempi: 0,01 % Tulevaan kiderakenteeseen vaikuttaminen - Parempi lujuus, kun grafiitti pallomaisessa muodossa - Lisätään palloutusainetta (sis. Mg), S-pit. oltava matala Rae- tai solukoon pienentäminen Ymppäys Lähde: Seija Meskanen & Pentti Toivonen, ValuAtlas. - Seosaineet, jotka edistävät valuraudan jähmettymistä harmaana ja pienirakeisena esim. FeSi - Hiili kiteytyy grafiitina ydinten ympärille 23
24 Valimoiden jalostusprosessit Valuteräkset Kaasuhuuhtelu - Argon tai typpi - Lanssin tai pohjan huuhtelutiilten kautta - Lämpötilan ja koostumuksen homogenisointi - Kuonasulkeumien poisto teräksestä - Liian suuria puhallusnopeuksia vältettävä - Avoin silmäke Lähde: Seija Meskanen & Pentti Toivonen, ValuAtlas. Senkkainjektointi - Rikki- ja happitpitoisuuksien alentaminen - Sulkeumakuvan muokkaus - Hienorakeisen CaSi-jauheen injektointi argonin avulla tai langansyöttönä Kuparinvalmistus Anodiuuni PS-konvertterista saatavan raakakuparin Cupitoisuus on noin 99 % - Happea 0,6 0,9 % - Rikkiä alle 0,005 % Raakakupari panostetaan sulana anodiuuniin - Hapetusvaihe rikin ja muiden epäpuhtauksien poltto - Hapenpoisto käyttämällä propaania - Cu-pitoisuus > 99,3 % - Lämpötilan optimointi valun kannalta sopivaksi Valu anodeiksi - Lopullinen puhdistus kuparin raffinointielektrolyysissä - Tuotteina kuparikatodit (Cu > 99,99 %) Lähde: Ville Naakka: Esitys, POHTO,
25 Yhteenveto Senkkakäsittelyjen tarkoitus - Koostumuksen säätö (sis. sulkeumat) - Lämpötilan hallinta - Homogenisointi Sulkeumia jää aina teräkseen - Määrän, koon, koostumuksen, muodon hallinta Sulkeumilla on merkittävä vaikutus terästen ominaisuuksiin Raakateräksen kaadon jälkeen senkka nostetaan senkkauuniin. Ovakon Hoforsin tehtaat, Gästrikland, Kuva: Pia & Hans Nordlander, JK:n arkistot. 25
Ruostumattoman teräksen valmistaminen loppupään terässulattoprosessit.
Ruostumattoman teräksen valmistaminen loppupään terässulattoprosessit www.outokumpu.com Johdanto Tuotantokaavio AOD-konvertteri AOD Senkka-asema SA Yhteenveto Ruostumaton teräs Ruostumaton teräs koostuu
LisätiedotMETALLIEN JALOSTUKSEN YLEISKUVA
METALLIEN JALOSTUKSEN YLEISKUVA Raaka-aine Valu Valssaus/pursotus/ Tuotteet syväveto KAIVOS malmin rikastus MALMI- ja/tai KIERRÄTYSMATERIAALI- POHJAINEN METALLIN VALMISTUS LEVYAIHIO TANKOAIHIO Tele- ja
LisätiedotMT Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3 op)
MT-0.6101 Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3 op) 6. Luento - Ke 11.11.2015 Reaktiotermodynamiikan käyttö tulenkestävien valinnassa Marko Kekkonen MT-0.6101 Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa
LisätiedotKuonanmuodostus ja faasipiirrosten hyödyntäminen kuonatarkasteluissa
Kuonanmuodostus ja faasipiirrosten hyödyntäminen kuonatarkasteluissa Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2015 Teema 8 - Luento 4 Tavoite Tutustua kuonanmuodostumiseen metallurgisissa prosesseissa
LisätiedotKorkealämpötilaprosessit
Korkealämpötilaprosessit Pyrometallurgiset raffinointiprosessit 8.10.2018 klo 810 PR126B Tavoite Tutustua keskeisimpiin pyrometallurgisiin raffinointiprosesseihin Erityisesti teräksen, ruostumattoman teräksen
Lisätiedot11. Valuteräksen sulatus ja käsittely
11. Valuteräksen sulatus ja käsittely Raimo Keskinen Pekka Niemi - Tampereen ammattiopisto 11.1 Lyhyesti Sulaksi ajo eli mellotus Sulaksi ajossa pyritään käyttämään kohta aloituksen jälkeen täyttä sähkötehoa
LisätiedotKuonien rakenne ja tehtävät
Kuonien rakenne ja tehtävät Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2016 Teema 8 - Luento 1 Tavoite Oppia tuntemaan kuonien tehtävät pyrometallurgisissa prosesseissa Oppia tuntemaan silikaattipohjaisten
LisätiedotLPK / Oulun yliopisto
1 Coal Raahe Works Production Flow Limestone Plate rolling Direct quenching and Marking Normalising furnace Lime kilns Pusher type slab reheating furnaces Plate mill Pre-leveller accelerated cooling Hot
LisätiedotKonvertteriprosessien ilmiöpohjainen mallinnus Tutkijaseminaari 24.11.2011, Oulu
Konvertteriprosessien ilmiöpohjainen mallinnus Tutkijaseminaari 24.11.2011, Oulu Ville-Valtteri Visuri Ville-Valtteri Visuri Prosessimetallurgian laboratorio PL 4300 90014 Oulun yliopisto ville-valtteri.visuri@oulu.fi
LisätiedotSulametallurgia (Secondary steelmaking)
Sulametallurgia (Secondary steelmaking) 1 Senkkauuni Raahessa näytteenotto/ happi- ja lämpötilanmittaus seosainejärjestelmä apulanssi 3-4 C/min 20 MVA 105-125 t Ar langansyöttö Panoskoko 125 t (min 70
LisätiedotRUOSTUMATTOMAT TERÄKSET
1 RUOSTUMATTOMAT TERÄKSET 3.11.2013 Seuraavasta aineistosta kiitän Timo Kauppia Kemi-Tornio Ammattikorkeakoulu 2 RUOSTUMATTOMAT TERÄKSET Ruostumattomat teräkset ovat standardin SFS EN 10022-1 mukaan seostettuja
Lisätiedot17. Tulenkestävät aineet
17. Tulenkestävät aineet Raimo Keskinen Peka Niemi - Tampereen ammattiopisto Alkuaineiden oksidit voidaan jakaa kemiallisen käyttäytymisensä perusteella luonteeltaan happamiin, emäksisiin ja neutraaleihin
LisätiedotNäkökulmia teräksen valmistusprosessien tutkimukseen ja kehitykseen
Näkökulmia teräksen valmistusprosessien tutkimukseen ja kehitykseen Professori Timo Fabritius Prosessimetallurgian laboratorio Prosessi- ja ympäristötekniikan osasto Oulun yliopisto 1 Sisältö Taustaa Koulutuksellinen
LisätiedotKorkealämpötilaprosessit
Korkealämpötilaprosessit Pyrometallurgiset sulatusprosessit 4.10.2018 klo 8-10 PR126A Tavoite Tutustua keskeisimpiin pyrometallurgisiin sulatusprosesseihin - Erityisesti teräksen ja kuparin valmistus -
LisätiedotProsessi- ja ympäristötekniikan perusta
Prosessi- ja ympäristötekniikan perusta Aihe 2: Materiaalitaseet Tavoite Tavoitteena on oppia tasetarkastelun käsite ja oppia tuntemaan, miten materiaalitaseita voidaan hyödyntää kokonaisprosessien sekä
LisätiedotLuento 1 Rauta-hiili tasapainopiirros Austeniitin hajaantuminen perliittimekanismilla
Luento 1 Rauta-hiili tasapainopiirros Austeniitin hajaantuminen perliittimekanismilla Vapaa energia ja tasapainopiirros Allotropia - Metalli omaksuu eri lämpötiloissa eri kidemuotoja. - Faasien vapaat
LisätiedotKorkealämpötilaprosessit
Korkealämpötilaprosessit Pyrometallurgiset sulatusprosessit 28.9.2017 klo 10-12 SÄ114 Tavoite Tutustua keskeisimpiin pyrometallurgisiin sulatusprosesseihin - Erityisesti teräksen ja kuparin valmistus -
LisätiedotMikä on ruostumaton teräs? Fe Cr > 10,5% C < 1,2%
Cr > 10,5% C < 1,2% Mikä on ruostumaton teräs? Rautaseos, johon on seostettu 10,5 % kromia ja 1,2 % hiiltä. Seostuksen ansiosta ruostumattomaan teräkseen muodostuu korroosiolta suojaava sekä itsekorjautuva
LisätiedotSulaperäiset valuviat
Sulaperäiset valuviat Seija Meskanen, Teknillinen korkeakoulu Pentti Toivonen, Teknillinen korkeakoulu Matkalla sulatusuuneilta valupaikalle sulan metallin lämpötila alenee aina. Tähän alenemiseen vaikuttavat
LisätiedotKorkealämpötilaprosessit
Korkealämpötilaprosessit Pyrometallurgiset pelkistysprosessit 27.9.2017 klo 12-14 SÄ114 Tavoite Tutustua keskeisimpiin pyrometallurgisiin pelkistysprosesseihin - Erityisesti raudan ja ferrokromin valmistus
LisätiedotUppokaariuunin panoksen sähkönjohtavuus. Anne Hietava (os Heikkilä) Prosessimetallurgian tutkimusyksikkö
Uppokaariuunin panoksen sähkönjohtavuus Anne Hietava (os Heikkilä) Prosessimetallurgian tutkimusyksikkö 6.9.2018 Mitä on FeCr ja miten sitä valmistetaan? Ferrokromi on metalliseos, joka sisältää pääasiassa
LisätiedotMT Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3 op) 5. Luento - Ti Tulenkestävien aineiden käyttö Case esimerkkejä
MT-0.6101 Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3 op) 5. Luento - Ti 10.11.2015 Marko Kekkonen MT-0.6101 Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3op) Luennon sisältö 1. Luentotehtävän läpikäynti Case
LisätiedotFaasimuutokset ja lämpökäsittelyt
Faasimuutokset ja lämpökäsittelyt Yksinkertaiset lämpökäsittelyt Pehmeäksihehkutus Nostetaan lämpötilaa Diffuusio voi tapahtua Dislokaatiot palautuvat Materiaali pehmenee Rekristallisaatio Ei ylitetä faasirajoja
LisätiedotKorkealämpötilaprosessit
Korkealämpötilaprosessit Esikäsittelyprosessit 21.9.2017 klo 10-12 SÄ114 Tavoite Tutustua (pyro)metallurgisen metallien valmistuksen esikäsittelyprosesseihin - Keskeisimmät esikäsittelyprosessit Suomessa
LisätiedotKertausluennot: Mahdollisuus pisteiden korotukseen ja rästisuorituksiin Keskiviikko klo 8-10
Kertausluennot: Mahdollisuus pisteiden korotukseen ja rästisuorituksiin Keskiviikko 25.10 klo 8-10 Jokaisesta oikein ratkaistusta tehtävästä voi saada yhden lisäpisteen. Tehtävä, joilla voi korottaa kotitehtävän
LisätiedotSEOSAINEIDEN VAIKUTUKSET TERÄSTEN HITSATTAVUUTEEN. MIKRORAKENTEEN MUUTOKSET HITSAUSLIITOKSESSA.
1 HITSAVONIA PROJEKTI Teemapäivä 13.12.2005. DI Seppo Vartiainen Savonia-amk/tekniikka/Kuopio SEOSAINEIDEN VAIKUTUKSET TERÄSTEN HITSATTAVUUTEEN. MIKRORAKENTEEN MUUTOKSET HITSAUSLIITOKSESSA. 1. Hitsiaine
LisätiedotDislokaatiot - pikauusinta
Dislokaatiot - pikauusinta Ilman dislokaatioita Kiteen teoreettinen lujuus ~ E/8 Dislokaatiot mahdollistavat deformaation Kaikkien atomisidosten ei tarvitse murtua kerralla Dislokaatio etenee rakeen läpi
LisätiedotLapin alueen yritysten uudet teräsmateriaalit Raimo Ruoppa
Rikasta pohjoista 10.4.2019 Lapin alueen yritysten uudet teräsmateriaalit Raimo Ruoppa Lapin alueen yritysten uudet teräsmateriaalit Nimi Numero CK45 / C45E (1.1191) 19MnVS6 / 20MnV6 (1.1301) 38MnV6 /
LisätiedotHYPERSPEKTRIKAMERAN KÄYTTÖ TERÄSKUONAN KOOSTUMUSMUUTOSTEN HAVAITSEMISESSA
TEKNILLINEN TIEDEKUNTA HYPERSPEKTRIKAMERAN KÄYTTÖ TERÄSKUONAN KOOSTUMUSMUUTOSTEN HAVAITSEMISESSA Olli Halonen Diplomityö Prosessitekniikan koulutusohjelma Lokakuu 2014 TIIVISTELMÄ OPINNÄYTETYÖSTÄ Koulutusohjelma
LisätiedotKorkealämpötilaprosessit
Korkealämpötilaprosessit Pyrometallurgiset lämpökäsittelyprosessit 16.10.2017 klo 8-10 SÄ114 Tutustua sulametallurgisia vaiheita seuraaviin lämpökäsittelyprosesseihin - Erityisesti raudan ja teräksen valmistus
LisätiedotPehmeä magneettiset materiaalit
Pehmeä magneettiset materiaalit Timo Santa-Nokki Pehmeä magneettiset materiaalit Johdanto Mittaukset Materiaalit Rauta-pii seokset Rauta-nikkeli seokset Rauta-koboltti seokset Amorfiset materiaalit Nanomateriaalit
LisätiedotKorkealämpötilakemia
1.11.217 Korkealämpötilakemia Standarditilat Ti 1.11.217 klo 8-1 SÄ11 Tavoite Tutustua standarditiloihin liuosten termodynaamisessa mallinnuksessa Miksi? Millaisia? Miten huomioidaan tasapainotarkasteluissa?
LisätiedotChem-C2400 Luento 3: Faasidiagrammit Ville Jokinen
Chem-C2400 Luento 3: Faasidiagrammit 16.1.2019 Ville Jokinen Oppimistavoitteet Faasidiagrammit ja mikrorakenteen muodostuminen Kahden komponentin faasidiagrammit Sidelinja ja vipusääntö Kolmen faasin reaktiot
LisätiedotMetallien plastinen deformaatio on dislokaatioiden liikettä
Metallien plastinen deformaatio on dislokaatioiden liikettä Särmädislokaatio 2 Ruuvidislokaatio 3 Dislokaation jännitystila Dislokaatioiden vuorovaikutus Jännitystila aiheuttaa dislokaatioiden vuorovaikutusta
LisätiedotTERÄSSULAAN LIUENNUT MAGNESIUM JA SEN VAIKUTUS TERÄKSESSÄ OLEVIIN EPÄMETALLISIIN SULKEUMIIN. Jussi Kallio
TERÄSSULAAN LIUENNUT MAGNESIUM JA SEN VAIKUTUS TERÄKSESSÄ OLEVIIN EPÄMETALLISIIN SULKEUMIIN Jussi Kallio PROSESSITEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA TEKNILLINEN TIEDEKUNTA KANDIDAATINTYÖ 2016 TERÄSSULAAN LIUENNUT
LisätiedotEllinghamin diagrammit
Ellinghamin diagrammit Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2015 Teema 1 - Luento 2 Tavoite Oppia tulkitsemaan (ja laatimaan) vapaaenergiapiirroksia eli Ellinghamdiagrammeja 1 Tasapainopiirrokset
LisätiedotTEKNILLINEN TIEDEKUNTA. Kuonan koostumus kromikonvertteriprosessin aikana. Niilo Pitko
TEKNILLINEN TIEDEKUNTA Kuonan koostumus kromikonvertteriprosessin aikana Niilo Pitko Prosessitekniikka Kandidaatintyö Huhtikuu 2018 TEKNILLINEN TIEDEKUNTA Kuonan koostumus kromikonvertteriprosessin aikana
LisätiedotRautametallien sulametallurgia
Rautametallien sulametallurgia Seija Meskanen, Teknillinen korkeakoulu Pentti Toivonen, Teknillinen korkeakoulu Johdanto Induktiouuneista keskitaajuusuuneja käytetään valurautojen sulatukseen. Verkkotaajuusuunit
LisätiedotMT Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3 op) 7. Luento Ke Peitosteet / Valupulverit teräksen valmistuksessa
MT-0.6101 Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3 op) 7. Luento Ke 18.11.2015 Peitosteet / Valupulverit teräksen valmistuksessa Marko Kekkonen Peitosteet/Valupulverit väliallas kokilli Peitosteita käytetään
LisätiedotMT Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3 op)
MT-0.6101 Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3 op) 2. Luento - Ke 28.10.2015 Tulenkestävät materiaalit Marko Kekkonen MT-0.6101 Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3op) Luennon sisältö Tulenkestävien
LisätiedotKOVAJUOTTEET 2009. Somotec Oy. fosforikupari. hopea. messinki. alumiini. juoksutteet. www.somotec.fi
KOVAJUOTTEET 2009 fosforikupari hopea messinki alumiini juoksutteet Somotec Oy www.somotec.fi SISÄLLYSLUETTELO FOSFORIKUPARIJUOTTEET Phospraz AG 20 Ag 2% (EN 1044: CP105 ). 3 Phospraz AG 50 Ag 5% (EN 1044:
LisätiedotKorkealämpötilaprosessit
Korkealämpötilaprosessit Pyrometallurgiset valuprosessit 5.10.2017 klo 10-12 SÄ114 Tavoite Tutustua valuprosessiin käyttäen esimerkkinä terästen jatkuvavaluprosessia Tutustua metallien jähmettymiseen ilmiönä
LisätiedotRak Betonitekniikka 2 Harjoitus Rakennussementit, klinkkerimineraalikoostumus ja lämmönkehitys
Rak-82.3131 Betonitekniikka 2 Harjoitus 2 23.9.2010 Rakennussementit, klinkkerimineraalikoostumus ja lämmönkehitys Portlandsementti Portlandsementin kemiallinen koostumus KOMPONENTTI LYHENNE PITOISUUS
LisätiedotTärkeitä tasapainopisteitä
Tietoa tehtävistä Tasapainopiirrokseen liittyviä käsitteitä Tehtävä 1 rajojen piirtäminen Tehtävä 2 muunnos atomi- ja painoprosenttien välillä Tehtävä 3 faasien koostumus ja määrät Tehtävä 4 eutektinen
Lisätiedot3D-tulostuksen kaasut. 3D-päivä, Vossi Group Oy.
3D-tulostuksen kaasut. 3D-päivä, Vossi Group Oy. Mikko Vaittinen Tampere, 12.3.2019 Kaasut Kaasulaadut Esimerkki Case Jakeluverkostot Atmosfäärin hallinta 3D tulostuksen aloitus Uunin kaasu syöttö Jauheiden
LisätiedotFERRIITTISET RUOSTUMATTOMAT TERÄKSET. www.polarputki.fi
FERRIITTISET RUOSTUMATTOMAT TERÄKSET www.polarputki.fi Polarputken valikoimaan kuuluvat myös ruostumattomat ja haponkestävät tuotteet. Varastoimme saumattomia ja hitsattuja putkia, putkenosia sekä muototeräksiä.
LisätiedotKorkealämpötilaprosessit
Korkealämpötilaprosessit Pyrometallurgiset valuprosessit 11.10.2018 klo 8-10 PR126A Tavoite Tutustua valuprosessiin käyttäen esimerkkinä terästen jatkuvavaluprosessia Tutustua metallien jähmettymiseen
LisätiedotMuotti on harvoin niin iso, että esim. siltanostureiden suuren koon vuoksi senkat pääsevät niin lähelle toisiaan, että se helposti onnistuisi.
15. Valutapahtuma Pekka Niemi Tampereen ammattiopisto 15.1 Valutapahtuman vaatimat järjestelyt 15.1.1 Valulaitteisto ja välineistö Suurissa muoteissa, joissa sulan määrä on suuri tai valimon senkkakalustossa
LisätiedotKorkealämpötilaprosessit
Korkealämpötilaprosessit Näkökulma: 13.9.2017 klo 12-14 SÄ114 Tavoite Luoda yleiskatsaus tekijöihin, joita on huomioitava tarkasteltaessa tulenkestäviä vuorausmateriaaleja ja niiden käyttäytymistä Kokonaiskuva
LisätiedotTeollinen kaivostoiminta
Teollinen kaivostoiminta Jouni Pakarinen Kuva: Talvivaara 2007 -esite Johdanto Lähes kaikki käyttämämme tavarat tai energia on tavalla tai toisella sijainnut maan alla! Mineraali = on luonnossa esiintyvä,
LisätiedotPL OULUN YLIOPISTO PUH. (08) TELEKOPIO (08) pentti.karjalainen oulu.fi
PL 4200 90014 OULUN YLIOPISTO PUH. (08) 553 2020 TELEKOPIO (08) 553 2165 pentti.karjalainen oulu.fi Sähköiseen muotoon 2004 saatetun painoksen stilisoitu versio 2006. 2 3 4 5 6 7 Kuva 1.2. Teräksen tuotanto
LisätiedotIlma betonissa Betonitutkimusseminaari 2017 TkT Anna Kronlöf, FM Jarkko Klami VTT Expert Services Oy
Kuvapaikka (ei kehyksiä kuviin) Ilma betonissa Betonitutkimusseminaari 2017 TkT Anna Kronlöf, FM Jarkko Klami VTT Expert Services Oy En kyllä tajua, mistä betoniin tulee ylimääräistä ilmaa. Betonissa
LisätiedotKorkealämpötilakemia
Korkealämpötilakemia Ellingham-diagrammit To 9.11.2017 klo 8-10 SÄ114 Tavoite Oppia tulkitsemaan (ja laatimaan) vapaaenergiapiirroksia eli Ellinghamdiagrammeja 1 Sisältö Mikä on Ellinghamin diagrammi?
LisätiedotTermodynaamisten tasapainotarkastelujen tulokset esitetään usein kuvaajina, joissa:
Lämpötila (Celsius) Luento 9: Termodynaamisten tasapainojen graafinen esittäminen, osa 1 Tiistai 17.10. klo 8-10 Termodynaamiset tasapainopiirrokset Termodynaamisten tasapainotarkastelujen tulokset esitetään
LisätiedotKorkealämpötilaprosessit
Korkealämpötilaprosessit Pyrometallurgiset pelkistysprosessit 3.10.2018 klo 12-14 SÄ110 Tavoite Tutustua keskeisimpiin pyrometallurgisiin pelkistysprosesseihin - Erityisesti raudan ja ferrokromin valmistus
LisätiedotJohanna Tikkanen, TkT
Johanna Tikkanen, TkT Sementin reaktiot veden kanssa ensin aluminaattiyhdisteet (kipsi) lujuudenkehitys: C 3 S ja C 2 S reaktiotuotteena luja ja kestävä sementtikivi Suomessa käytettävät betonin seosaineet
LisätiedotValunhankintakoulutus 15.-16.3. 2007 Pirjo Virtanen Metso Lokomo Steels Oy. Teräsvalujen raaka-ainestandardit
Teräsvalut Valunhankintakoulutus 15.-16.3. 2007 Pirjo Virtanen Metso Lokomo Steels Oy Teräsvalujen raaka-ainestandardit - esitelmän sisältö Mitä valun ostaja haluaa? Millaisesta valikoimasta valuteräs
LisätiedotKorkealämpötilaprosessit
Korkealämpötilaprosessit Esikäsittelyprosessit 1.10.2018 klo 8-10 PR126B Tavoite Tutustua (pyro)metallurgisen metallien valmistuksen esikäsittelyprosesseihin - Keskeisimmät esikäsittelyprosessit Suomessa
Lisätiedot17VV VV 01021
Pvm: 4.5.2017 1/5 Boliden Kevitsa Mining Oy Kevitsantie 730 99670 PETKULA Tutkimuksen nimi: Kevitsan vesistötarkkailu 2017, huhtikuu Näytteenottopvm: 4.4.2017 Näyte saapui: 6.4.2017 Näytteenottaja: Mika
Lisätiedot17VV VV Veden lämpötila 14,2 12,7 14,2 13,9 C Esikäsittely, suodatus (0,45 µm) ok ok ok ok L. ph 7,1 6,9 7,1 7,1 RA2000¹ L
1/5 Boliden Kevitsa Mining Oy Kevitsantie 730 99670 PETKULA Tutkimuksen nimi: Kevitsan vesistötarkkailu 2017, elokuu Näytteenottopvm: 22.8.2017 Näyte saapui: 23.8.2017 Näytteenottaja: Eerikki Tervo Analysointi
LisätiedotKorkealämpötilakemia
Korkealämpötilakemia Binääriset tasapainopiirrokset To 30.10.2017 klo 8-10 SÄ114 Tavoite Oppia lukemaan ja tulkitsemaan binäärisiä tasapainopiirroksia 1 Sisältö Hieman kertausta - Gibbsin vapaaenergian
Lisätiedotwww.ruukki.com MINERAALI- TUOTTEET Kierrätys ja Mineraalituotteet
www.ruukki.com MINERAALI- TUOTTEET Kierrätys ja Mineraalituotteet Masuunihiekka stabiloinnit (sideaineena) pehmeikkörakenteet sidekivien alusrakenteet putkijohtokaivannot salaojan ympärystäytöt alapohjan
Lisätiedotkansainvälisyys JACQUET johtava, maailmanlaajuinen ruostumattomien kvarttolevyjen käyttäjä 483 työntekijää
JACQUET kansainvälisyys johtava, maailmanlaajuinen ruostumattomien kvarttolevyjen käyttäjä 43 työntekijää 3 yksikköä 20 eri maassa / 21 palvelukeskusta 7 500 asiakasta 60 eri maassa liikevaihto 23 M5 7
LisätiedotRaerajalujittuminen LPK / Oulun yliopisto
Raerajalujittuminen 1 Erkautuslujittuminen Epäkoherentti erkauma: kiderakenne poikkeaa matriisin rakenteesta dislokaatiot kaareutuvat erkaumien väleistä TM teräksissä tyypillisesti mikroseosaineiden karbonitridit
LisätiedotMT Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3 op)
MT-0.6101 Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3 op) 4. Luento - Ke 4.11.2015 Vuorauksiin kohdistuvat rasitukset Marko Kekkonen MT-0.6101 Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3op) Luennon sisältö
LisätiedotKon Teräkset Viikkoharjoitus 2. Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikan tutkimusryhmä Koneenrakennustekniikan laitos
Kon-67.3110 Teräkset Viikkoharjoitus 2. Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikan tutkimusryhmä Koneenrakennustekniikan laitos Luennolta: Perustieto eri ilmiöistä Kirjoista: Syventävä tieto eri
LisätiedotFe - Nb - C ja hienoraeteräkset
Fe - Nb - C ja hienoraeteräkset 0.10 %Nb 0.08 NbC:n liukoisuus austeniitissa γ + NbC 1200 C 0.06 0.04 1100 C 0.02 0 γ 0 0.05 0.1 0.15 0.2 %C Tyypillinen C - Nb -yhdistelmä NbC alkaa erkautua noin 1000
LisätiedotDeformaatio. Kiteen teoreettinen lujuus: Todelliset lujuudet lähempänä. σ E/8. σ E/1000
Deformaatio Kertaus Deformaatio Kiteen teoreettinen lujuus: σ E/8 Todelliset lujuudet lähempänä σ E/1000 3 Dislokaatiot Mekanismi, jossa deformaatio mahdollista ilman että kaikki atomisidokset murtuvat
LisätiedotRautapelletin ominaisuudet masuunia jäljittelevissä olosuhteissa Selvitys pelkistyvyydestä, turpoamisesta ja pehmenemisestä
Rautapelletin ominaisuudet masuunia jäljittelevissä olosuhteissa Selvitys pelkistyvyydestä, turpoamisesta ja pehmenemisestä DI Mikko Iljana Prosessimetallurgian tutkimusryhmä, Lectio Praecursoria Teräs
Lisätiedot2. Sulattamisen periaate
2. Sulattamisen periaate Raimo Keskinen Pekka Niemi - Tampereen ammattiopisto Valamiseen tarvittava sula metalli saadaan aikaan sulattamalla sopivaa metalliromua tai metalliharkkoja sulatusuunissa. Sulattamiseen
LisätiedotMetallinjalostuksesta Cleantech -tuotteita
Metallinjalostuksesta Cleantech -tuotteita Kari Knuutila Teknologiajohtaja, Outotec Oyj EK:n energia- ja ilmastoseminaari Matkalla Kööpenhaminaan Mitä sen jälkeen? 17.9.2009, Helsinki 2 Metallien jalostuksen
LisätiedotLuento 9 Kemiallinen tasapaino CHEM-A1250
Luento 9 Kemiallinen tasapaino CHEM-A1250 Kemiallinen tasapaino Kaksisuuntainen reaktio Eteenpäin menevän reaktion reaktionopeus = käänteisen reaktion reaktionopeus Näennäisesti muuttumaton lopputilanne=>
LisätiedotMamk / Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka / Sarvelainen 2015 T8415SJ ENERGIATEKNIIKKA Laskuharjoitus
Mamk / Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka / Sarvelainen 2015 T8415SJ ENERGIATEKNIIKKA Laskuharjoitus KEMIALLISIIN REAKTIOIHIN PERUSTUVA POLTTOAINEEN PALAMINEN Voimalaitoksessa käytetään polttoaineena
LisätiedotFysiikan, kemian ja matematiikan kilpailu lukiolaisille
Fysiikan, kemian ja matematiikan kilpailu lukiolaisille 28.1.2016 Kemian tehtävät Kirjoita nimesi, luokkasi ja lukiosi tähän tehtäväpaperiin. Kirjoita vastauksesi selkeällä käsialalla tehtäväpaperiin vastauksille
LisätiedotFaasipiirrokset, osa 3 Ternääristen ja monikomponenttipiirrosten tulkinta
Faasipiirrokset, osa 3 Ternääristen ja monikomponenttipiirrosten tulkinta Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2016 Teema 1 - Luento 5 Tavoite Oppia tulkitsemaan 3-komponenttisysteemien faasipiirroksia
LisätiedotLiitetaulukko 1/11. Tutkittujen materiaalien kokonaispitoisuudet KOTIMAINEN MB-JÄTE <1MM SAKSAN MB- JÄTE <1MM POHJAKUONA <10MM
Liitetaulukko 1/11 Tutkittujen materiaalien kokonaispitoisuudet NÄYTE KOTIMAINEN MB-JÄTE
LisätiedotKEMI-TORNION AMMATTIKORKEAKOULU
KEMI-TORNION AMMATTIKORKEAKOULU AOD-prosessin 4-vaiheen puhalluksen optimointi Miika Krunniniva Konetekniikan koulutusohjelman opinnäytetyö Konetekniikka Insinööri(AMK) KEMI 2012 Krunniniva Miika Opinnäytetyö
LisätiedotVoimalaitoksen vesikemian yleiset tavoitteet ja peruskäsitteitä
Voimalaitoksen vesikemian yleiset tavoitteet ja peruskäsitteitä Susanna Vähäsarja ÅF-Consult 4.2.2016 1 Sisältö Vedenkäsittelyn vaatimukset Mitä voimalaitoksen vesikemialla tarkoitetaan? Voimalaitosten
LisätiedotKJR-C2004 materiaalitekniikka. Harjoituskierros 3
KJR-C2004 materiaalitekniikka Harjoituskierros 3 Tänään ohjelmassa 1. Tasapainopiirros 1. Tulkinta 2. Laskut 2. Faasimuutokset 3. Ryhmätyöt 1. Esitehtävän yhteenveto (palautetaan harkassa) 2. Ryhmätehtävä
LisätiedotProsessi- ja ympäristötekniikan perusta
Prosessi- ja ympäristötekniikan perusta Aihe 2: Materiaalitaseet Tavoite Tavoitteena on oppia tasetarkastelun käsite ja oppia tuntemaan, miten materiaalitaseita voidaan hyödyntää kokonaisprosessien sekä
LisätiedotNikkeliraaka-aineiden epäpuhtausprofiilin määritys
Nikkeliraaka-aineiden epäpuhtausprofiilin määritys Analytiikkapäivät Kokkola 28.11.2012 Paul Cooper 1 Sisältö Tavoitteet Analyyttiset menetelmät / näytteen valmistus Nikkeliraaka-aineiden mittaaminen XRF:llä
LisätiedotBinäärinen tasapaino, ei täyttä liukoisuutta
Tasapainopiirrokset Binäärinen tasapaino, ei täyttä liukoisuutta Binäärinen tasapaino Kiinteässä tilassa koostumuksesta riippuen kahta faasia Eutektisella koostumuksella ei puuroaluetta Faasiosuudet muuttuvat
LisätiedotB.1 Johdatus teräkseen
B.1 Johdatus teräkseen 1 B.1.1 Terästen valmistus B.1.1.1 Terästen valmistus raakaraudasta Masuunissa valmistettu raakarauta sisältää 4-5 % hiiltä. Teräksissä pitoisuus on tavallisimmin alle 1 % ja yleisissä
Lisätiedot8. Induktiokouru-uunit
8. Induktiokouru-uunit Raimo Keskinen Pekka Niemi - Tampereen ammattiopisto Kouru-uunit koostuvat periaatteellisesti teräsrungosta, johon on kiinnitetty induktori sulan lämpötilan ylläpitämiseksi. Kouru-uunien
LisätiedotKorkealämpötilaprosessit
Korkealämpötilaprosessit Metallurgiset yksikköprosessit 20.9.2017 klo 12-14 SÄ114 Tavoite Tutustua metallurgian käsitteeseen (Oppia tunnistamaan keskeisimmät hydrometallurgiset yksikköprosessit) - Liuotus
LisätiedotUusi ejektoripohjainen hiilidioksidin talteenotto-menetelmä. BioCO 2 -projektin loppuseminaari elokuuta 2018, Jyväskylä.
Uusi ejektoripohjainen hiilidioksidin talteenotto-menetelmä BioCO 2 -projektin loppuseminaari - 30. elokuuta 2018, Jyväskylä Kristian Melin Esityksen sisältö Haasteet CO 2 erotuksessa Mitä uutta ejektorimenetelmässä
LisätiedotFaasialueiden nimeäminen/tunnistaminen (eutek1sessa) tasapainopiirroksessa yleises1
Faasialueiden nimeäminen/tunnistaminen (eutek1sessa) tasapainopiirroksessa yleises1 A B B Piirroksen alue 1: Sularajan yläpuolella on seos aina täysin sula => yksifaasialue (L). Alueet 2 ja 5: Nämä ovat
LisätiedotValurauta ja valuteräs
Valurauta ja valuteräs Seija Meskanen Teknillinen korkeakoulu Tuula Höök Tampereen teknillinen yliopisto Valurauta ja valuteräs ovat raudan (Fe), hiilen (C), piin (Si) ja mangaanin (Mn) sekä muiden seosaineiden
LisätiedotKoksin laatuun vaikuttaneet tekijät Ruukki Metalsin koksaamolla vuosina 2006-2011
Koksin laatuun vaikuttaneet tekijät Ruukki Metalsin koksaamolla vuosina 2006-2011 Piia Kämäräinen, Ruukki Metals Oy Koksiseminaari, Oulun yliopisto, 23.5.2012 1 23/05/2012 www.ruukki.com Piia Kämäräinen
LisätiedotKorkealämpötilaprosessit
Korkealämpötilaprosessit Näkökulma: Energia ja pelkistimet 6.9.2017 klo 12-14 SÄ114 Tavoite Luoda yleiskatsaus tekijöihin, joita on huomioitava tarkasteltaessa korkealämpötilaprosesseja erityisesti pyrometallurgisten
LisätiedotUltralujien terästen hitsausmetallurgia
1 Ultralujien terästen hitsausmetallurgia CASR-Steelpolis -seminaari Oulun yliopisto 16.5.2012 Jouko Leinonen Nostureita. (Rautaruukki) 2 Puutavarapankko. (Rautaruukki) 3 4 Teräksen olomuodot (faasit),
LisätiedotBiodiesel Tuotantomenetelmien kemiaa
Biodiesel Tuotantomenetelmien kemiaa Tuotantomenetelmät Kasviöljyjen vaihtoesteröinti Kasviöljyjen hydrogenointi Fischer-Tropsch-synteesi Kasviöljyt Rasvan kemiallinen rakenne Lähde: Malkki, Rypsiöljyn
LisätiedotReaktiosarjat
Reaktiosarjat Usein haluttua tuotetta ei saada syntymään yhden kemiallisen reaktion lopputuotteena, vaan monen peräkkäisten reaktioiden kautta Tällöin edellisen reaktion lopputuote on seuraavan lähtöaine
LisätiedotRautametallien sulatuksen raaka ja apuaineet 1
Rautametallien sulatuksen raaka ja apuaineet Seija Meskanen, Teknillinen korkeakoulu Pentti Toivonen, Teknillinen korkeakoulu Valuraudan ja valuteräksen raaka ainekanta muodostuu metallisista raaka aineista,
LisätiedotElektrolyysi Anodilla tapahtuu aina hapettuminen ja katodilla pelkistyminen!
Elektrolyysi MATERIAALIT JA TEKNOLOGIA, KE4 Monet kemialliset reaktiot ovat palautuvia eli reversiibeleitä. Jo sähkökemian syntyvaiheessa oivallettiin, että on mahdollista rakentaa kahdenlaisia sähkökemiallisia
Lisätiedot14. Valusangot ja astiat
14. Valusangot ja astiat Raimo Keskinen Peka Niemi - Tampereen ammattiopisto Sula metalli kuljetetaan sulatusuuneilta valupaikalle kuljetus- ja valusangoilla. Kuljetus voi tapahtua joko trukilla, riippuradalla
LisätiedotJani Hanhikorpi KONVERTTERIPROSESSIN JÄLKEINEN NÄYTTEENOTTO JA SEN TYÖTURVALLISUUSTARKASTELU
Jani Hanhikorpi KONVERTTERIPROSESSIN JÄLKEINEN NÄYTTEENOTTO JA SEN TYÖTURVALLISUUSTARKASTELU KONVERTTERIPROSESSIN JÄLKEINEN NÄYTTEENOTTO JA SEN TYÖTURVALLISUUSTARKASTELU Jani Hanhikorpi Opinnäytetyö Kevät
LisätiedotTERÄKSISTÄ Terästen luokittelusta
TERÄKSISTÄ Terästen luokittelusta Seostamattomat teräkset (niukkaseosteiset teräkset) Ruostumattomat teräkset Mangaaniteräkset Pikateräkset Työkaluteräkset Kuumalujat teräkset Tulenkestävät teräkset 1
LisätiedotKosteikkojen puhdistustehokkuuden parantaminen sorptiomateriaaleilla
Kosteikkojen puhdistustehokkuuden parantaminen sorptiomateriaaleilla Satu Maaria Karjalainen SYKE TuKos-hankkeen loppuseminaari 1.9.2011 Oulussa Tausta Osassa turvetuotannon t t valumavesiä puhdistavissa
LisätiedotTulosten analysointi. Liite 1. Ympäristöministeriö - Ravinteiden kierrätyksen edistämistä ja Saaristomeren tilan parantamista koskeva ohjelma
Liite 1 Ympäristöministeriö - Ravinteiden kierrätyksen edistämistä ja Saaristomeren tilan parantamista koskeva ohjelma Tulosten analysointi Liite loppuraporttiin Jani Isokääntä 9.4.2015 Sisällys 1.Tutkimustulosten
Lisätiedot