Sulametallurgia (Secondary steelmaking)

Transkriptio

1 Sulametallurgia (Secondary steelmaking) 1

2 Senkkauuni Raahessa näytteenotto/ happi- ja lämpötilanmittaus seosainejärjestelmä apulanssi 3-4 C/min 20 MVA t Ar langansyöttö Panoskoko 125 t (min 70 t) Kuumennusteho max 4 o C/min (120 t panos) Energiankulutus max 0,48 kwh/t x o C Elektrodien kulutus max 8,0 g/kwh Parempi seostustarkkuus Parempi lämpötilanhallinta Parempi kuonapuhtaus Rikinpoisto Lämpötilan säätö Seostustäsmäys Ca-käsittely Puhtauden parantaminen 2

3 Tankkivakuumi Raahessa Panoskoko 105 t Vapaa laita min 0,9 m Lämpöhäviö 2,5-3 o C/min Tankin tilavuus n. 30 m 3 Vakuumin imukyky 350 kg/h ilmaa (20 o C, 0,67 mbar) seosainejärjestelmä 1 m 3 vakuumisuppilo näytteenotto/ happi- ja lämpötilanmittaus 1 m 3 kamera langansyöttö Vedynpoisto Hiilenpoisto Deoksidaatio Rikin- ja typenpoisto Kuonapuhtauden parantaminen Seosaineiden täsmäys IF, HIC, paksut levyt 105 t Ar 3

4 Senkkauuni & tankkivakuumi Raahessa

5 Teräksen seostaminen Seosaine Palaseostus Lankaseostus Al X X Hiili (koksi) X X Hiili (grafiitti) X Cu X FeCr X FeMn LC X X FeMn HC X Mn-metalli X SiMn 1 X SiMn 2 X FeMo X FeNb X X FeP X FeSi X FeTi X X FeV X Ni X FeB X CaSi X 5 FeCa X

6 Tankkivakuumi Raahessa Raahessa 6

7 Mihin sulametallurgialla vaikutetaan? 7

8 8

9 Hiilenpoisto 9

10 10

11 11

12 Vedynpoisto 12

13 Typenpoisto typpitaso 40 ppm tavanomainen 13

14 Rikin poisto 14

15 Rikin poisto 15

16 16

17 Valannevalu (hapen poisto) 17

18 Valannevalu (hapen poisto) 18

19 Jatkuvavalu Raahessa sula teräs jähmettynyt teräs 19

20 20

21 21

22 Rautaruukki Hämeenlinna 22

23 Kylmävalssatun nauhan sinkitys Hämeenlinnassa 23

24 24

25 25

26 Kierrätysteräspohjainen teräksen valmistus Valokaariuuni (Electric Arc Furnace EAF) Kierrätysteräs Pitkät tuotteet, erikoisteräkset, 26 Ruostumattomat teräkset

27 Teräksen valmistus Imatralla Romun sulattaminen sähköuunissa 27

28 Teräksen valmistus Imatralla 28

29 Teräksen valmistus Imatralla 29

30 Ovako Group Koverhar + Dalsbruk konkurssiin 30

31 31

32 32

33 33

34 34

35 35

36 36

37 Terästyypit Kurssilla käsiteltävät hiili- ja matalaseosteiset teräkset ja ruostumattomat teräkset 37

38 Terästyypit Teräs => C < 2,1% (muuten valurauta) Matalahiiliset rakenneteräkset Kulutusteräkset ja suojausteräkset Matalahiiliset ohutlevyteräkset Koneenrakennusteräkset Ruostumattomat teräkset 38

39 Rakenneteräkset Speksattu lujuus ( MPa) ja iskusitkeys ( C) Hienoraeteräksiä, Matalahiilisiä, Hitsattavia Monesti kuumavalssatuja Tyypit Normalisoidut tai normalisointivalssatut (N) Termomekaanisesti valssatut (ML, MC, QC) Nuorrutetut (Q, QL) Sovellukset Sillat, laivat, meritekniset rakenteet, kuorma-autot, koneiden rungot, öljy- ja kaasuputket, painelaitteet, 39 teolliset rakenteet

40 panssaroidut ajoneuvot 40 Kulutus- ja suojausteräkset Speksattu kovuus (min - maks) tyypilliset kovuudet 400HB, 450HB, 500HB Iskusitkeys monesti vain tiedoksi (ei taatu) Hitsattavia, mutta vaikeammin kuin rakenneteräksillä Tyypit Karkaistu (Q) tai karkaistu ja lämpökäsitelty matalassa lämpötilassa Sovellukset Kaivosteollisuus, Kuorma-autojen lavat, maansiirtokoneiden kuluvat osat

41 Matalahiiliset ohutlevyteräkset Kylmämuovattavia Eri lujuusluokkia Tyypit Pinnoittamattomat Metallipinnoitetut (Zn, ZnAl, FeZn Maalipinnoitetut Sovellukset autoteollisuus, rakentaminen, kodinkoneet 41

42 Koneenrakennusteräkset Koneiden osien valmistukseen käytetyt Seostamattomat tai seostetut Tyypit Rakenneteräkset Nuorrutusteräkset Hiiletysteräkset Maraging -teräkset (18Ni) Sovellukset Moottori- ja voimansiirtoteräkset, voimalaitokset, laakerit, turbiinit, kiskot, työkalut 42

43 Ruostumattomat Austeniittiset Ferriitiset Duplex Martensiittiset 43

44 Osa II : Metallioppinen ja muokkaustekninen tausta Hienoraeterästen lujitusmekanismit Toipuminen ja rekristallisaatio Termomekaaninen käsittely austeniitti - ferriitti -faasimuutos 44

45 Rakenneteräkset Hienoraeterästen lujitusmekanismit Toipuminen ja rekristallisaatio Termomekaaninen käsittely austeniitti - ferriitti -faasimuutos 45

46 Rakenneteräkset Myötölujuus MPa Ferriittisiä teräksiä: tkk-kiderakenne Mistä lujuus tulee? 46

47 Tilakeskinen kuutio (tkk), alpha-fe Body-centred cubic (bcc)

48 Staattinen lujuus = kyky kestää jännitystä ilman pysyvää muodonmuutosta 48

49 Staattinen lujuus murtolujuus myötölujuus 49

50 Dislokaatio lujuuden avain Dislokaatio 50

51 Dislokaatio lujuuden avain Pysyvä muodonmuutos tapahtuu kun teräksessä olevat dislokaatiot liikkuvat Myötölujuus = makroskooppinen jännitys, joka tarvitaan dislokaatioiden liikkumiseen niin paljon, että teräs venyy 0,2% (Rp0,2) Myötämisjännitys = jännitys, joka tarvitaan tietyn venymän (ε) aikaansaamiseksi 51