17. Tulenkestävät aineet



Samankaltaiset tiedostot
8. Induktiokouru-uunit

6. Valokaariuunit. Raimo Keskinen Pekka Niemi - Tampereen ammattiopisto

MT Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3 op)

3. Polttoaineuunit. 3.1 Kylmäilmakupoliuunit. Raimo Keskinen Pekka Niemi - Tampereen ammattiopisto

Kuva. Upokasuunin öljypoltin

15. Sulan metallin lämpötilan mittaus

Vastusupokasuuneissa irrallinen upokas on sijoitettu ylhäältä avonaiseen uunipesään, jonka seinämillä ovat sähkövastukset.

Toiminta perustuu pyörrevirtoihin, jotka syntyvät metallipanokseen, kun vaihtovirtaa johdetaan panoksen ympäri kulkevaan kuparikäämiin.

Peitostaminen. ValuAtlas Valimotekniikan perusteet Seija Meskanen. Seija Meskanen, Teknillinen korkeakoulu

Piikarbidi, jalokorundi ja tavallinen korundi

Rautametallien sulametallurgia

TYÖYMPÄRISTÖN MATERIAALIT

V JAKSO KIVENNÄISTUOTTEET 25 RYHMÄ SUOLA; RIKKI; MAA- JA KIVILAJIT; KIPSI, KALKKI JA SEMENTTI

Ruostumattoman teräksen valmistaminen loppupään terässulattoprosessit.

5. Sähköuunit. 5.1 Sähköuunien panostus Tyypillisiä panosraaka-aineita. Raimo Keskinen Pekka Niemi - Tampereen ammattiopisto

Seuraavia sulaton sulankäsittelylaitteita on käsitelty tarkemmin luvussa ʺRautametallien sulametallurgiaʺ:

Kuonien rakenne ja tehtävät

Induktiouunien vuorauksen kuluminen ja turvallinen sulatus

14. Valusangot ja astiat

11. Valuteräksen sulatus ja käsittely

Ohjeita opetukseen ja odotettavissa olevat tulokset

Ratkaisee kulumisongelmat lähes kaikissa tilanteissa Kalenborn GmbH:n tuotteiden avulla.

Tulenkestävät materiaalit pyrometallurgisissa prosesseissa

MT Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3 op)

MT Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3 op) 5. Luento - Ti Tulenkestävien aineiden käyttö Case esimerkkejä

Korkealämpötilaprosessit

Kuonanmuodostus ja faasipiirrosten hyödyntäminen kuonatarkasteluissa

Keraamit ja komposiitit

23. Yleistä valumalleista

10. Valuraudan sulatus ja käsittely

Rak Betonitekniikka 2 Harjoitus Rakennussementit, klinkkerimineraalikoostumus ja lämmönkehitys

Liuos voi olla hapan, emäksinen tai neutraali

HIILIVOIMA JA HAPPAMAT SATEET

Rautapelletin ominaisuudet masuunia jäljittelevissä olosuhteissa Selvitys pelkistyvyydestä, turpoamisesta ja pehmenemisestä

MOOLIMASSA. Vedyllä on yksi atomi, joten Vedyn moolimassa M(H) = 1* g/mol = g/mol. ATOMIMASSAT TAULUKKO

Tunti on suunniteltu lukion KE 4 -kurssille 45 minuutin oppitunnille kahdelle opettajalle.

24. Keraamihiekat. Raimo Keskinen Pekka Niemi - Tampereen ammattiopisto

MT Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3 op)

POHJANVAHVISTUSPÄIVÄ 2016 PÄÄKAUPUNKISEUDUN ENERGIANTUOTANNON TUHKIEN KORROOSIOVAIKUTUS

23. Peitosteet. Raimo Keskinen Pekka Niemi - Tampereen ammattiopisto

Kertausluennot: Mahdollisuus pisteiden korotukseen ja rästisuorituksiin Keskiviikko klo 8-10

KERAMIIKKA korkeassa lämpötilassa poltettu saviesine tai - astia. Poltettaessa saven mikroskooppisten osasten väliin jäänyt kidevesi poistuu, eikä

Celadon lasitteet Celadon Glazes

Sulatto valimoprosessin osana

02. TULISIJALAASTIT. Tulostettu / 9

18. Muotin täyttöjärjestelmä

Lasitteet LK1-8, 1200 o C (Sk. 6a)

Kobolttioksidi (CoO) Taideteollinen korkeakoulu, Keramiikan raaka-aineet Airi Hortling

Kalkkikivestä sementiksi

Kuva 104. Kehysten muotoilu. Kuva 105. Kehässä hiekkalistat

KALKKIA VEDENPUHDISTUKSEEN

Kromin liuottaminen ferrokromikuonasta ultraääniavusteisesti peroksidipohjaisten reagenssien avulla

Johanna Tikkanen, TkT

19. Kylmänä kovettuvat hiekat, kovettumisreaktio

9. Hiekkojen raekoko ja raejakauma

69 RYHMÄ KERAAMISET TUOTTEET

PINTAKÄSITTELY PUHALLUSAINEET

Tehtäviä sähkökemiasta

Rakennussementit. Betonilaborantti ja -myllärikurssi Otaniemi, Espoo. Sini Ruokonen. Finnsementti OY

Raudan valmistus masuunissa

Absol. monipuolinen imeytysaine

LITOCHROM STARLIKE. Käyttökohteet:

69 RYHMÄ KERAAMISET TUOTTEET

NIMI: Luokka: c) Atomin varaukseton hiukkanen on nimeltään i) protoni ii) neutroni iii) elektroni

69 RYHMÄ KERAAMISET TUOTTEET

18 Emissiivisyystaulukot

TEKNILLINEN TIEDEKUNTA. Kuonan koostumus kromikonvertteriprosessin aikana. Niilo Pitko

15. Kemiallisesti kovettuvat epäorgaaniset sideaineet

Lasitetutkimus. Kirjava lasite

Metalliseosten sulatus

2. Valukappaleiden suunnittelu mallikustannusten kannalta

Vetonit hormi- ja tulisijalaastit Esite

Kivinen Maa, Airi Hortling 1

20. Kaavaushiekkojen lisäaineet

KEMIA. Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista.

Jaksollinen järjestelmä ja sidokset

Viljelymaan hoito ja kunnostaminen 2009

Korkean polton mattalasitetutkimus -tavoitteena vihreähkö korkean polton mattalasite

Reaktioyhtälö. Sähköisen oppimisen edelläkävijä Empiirinen kaava, molekyylikaava, rakennekaava, viivakaava

19. Muotin syöttöjärjestelmä

1. Malmista metalliksi

13. Alumiiniseosten sulatus

Top Analytica Oy Ab. XRF Laite, menetelmät ja mahdollisuudet Teemu Paunikallio

BEIJER OY rautaisannos osaamista

Cederroth First Aid Ensiapu silmävammoihin

Jaksollinen järjestelmä

KALKKIA MAAN STABILOINTIIN

Uppokaariuunin panoksen sähkönjohtavuus. Anne Hietava (os Heikkilä) Prosessimetallurgian tutkimusyksikkö

MINERAALI- TUOTTEET Kierrätys ja Mineraalituotteet

13. Savisideaineet. Raimo Keskinen Pekka Niemi - Tampereen ammattiopisto

Harjoitus 5. Mineraaliset seosaineet, Käyttö ja huomioonottaminen suhteituksessa

5. Poltetut tiilet, laastit, kipsi.

8. Muottihiekat. Raimo Keskinen, Pekka Niemi Tampereen ammattiopisto. Valulämpötiloja:

Ilmiö 7-9 Kemia OPS 2016

Kiinalainen Chun ja häränverilasite Chun and Sang de boeuf Glazes

Workshop: Tekniikan kemia OAMK:ssa

Cerablast. -Puhallusaineita lasista, keramiikasta ja korundista-

c) Mitkä alkuaineet ovat tärkeitä ravinteita kasveille?

YLEINEN KEMIA. Alkuaineiden esiintyminen maailmassa. Alkuaineet. Alkuaineet koostuvat atomeista. Atomin rakenne. Copyright Isto Jokinen

ATOMIN JA IONIN KOKO

Transkriptio:

17. Tulenkestävät aineet Raimo Keskinen Peka Niemi - Tampereen ammattiopisto Alkuaineiden oksidit voidaan jakaa kemiallisen käyttäytymisensä perusteella luonteeltaan happamiin, emäksisiin ja neutraaleihin oksideihin. Luonteenomaisin hapan oksidi on piioksidi SiO 2, joka esiintyy luonnossa kvartsina. Emäksisiä oksideja ovat useimmat metallioksidit, voimakkaimmin alkalimetallien (natrium, kalium) ja maa-alkalimetallien (mm. kalsium ja magnesium) oksidit. Happamien ja emäksisten oksidien välillä on neutraalien oksidien ryhmä. Kuitenkaan ne eivät ole täysin neutraaleja, vaan niillä on kaksoisluonne; vahvasti happamien oksidien suhteen ne voivat olla emäksisiä ja emäksisten oksidien suhteen happamia. Aikaisemmin todettiin, että sulatuksessa muodostettu kuona voi olla myös hapan tai emäksinen. Esimerkiksi teräksen valokaariuunisulatuksessa käytettävä kuona sisältää runsaasti kalsiumoksidia eli se on luonteeltaan emäksinen. Jos tällainen kuona joutuu kosketukseen happamien SiO 2 :ta sisältävän vuorauksen kanssa, tapahtuu kemiallinen reaktio, jossa vuoraus syöpyy voimakkaasti Happamalle kuonalle pitää vuorauksen olla vastaavasti hapan. Esimerkiksi jos kupoliuunissa sulatetaan hapanta kuonaa käyttäen, on uunin vuoraus tehtävä happamasta materiaalista, esim. kvartsiittimassasta. Joskus metallurgiset näkökohdat vaativat poikkeamaan näistä säännöistä, mutta vuorauksen ikä on tällöin lyhyt. Taulukko. Uunin vuoraukseen käytettäviä tulenkestäviä aineita. Hapan: Neutraali: Emäksinen: Kvartsi Sulatettu alumiinioksidi Magnesiitti Kaoliini ja muut tulenkestävät savet, shamotti Kromiitti Sulatettu magnesiumoksidi Silimaniitti, kyaniitti ja andalusiitti Hiili (grafiitti) Dolomiitti Mulliitti Zirkoni Alumiinioksidi (korundi) Piikarbidi (karborundum) Forsteriitti Kromimagnesiitti Magnesiumalumiinispinelli 15.11.2011 Raimo Keskinen, Pekka Niemi Tulenkestävät aineet - 1

VÄÄRIN Hapan vuoraus Emäksinen kuona, CaO- pitoinen Sula SiO 2 OIKEIN Emäksinen kuona, CaO pitoinen Emäksinen vuoraus Sula CaO MgO 15.11.2011 Raimo Keskinen, Pekka Niemi Tulenkestävät aineet - 2

Induktiouunissa, joissa ei suoriteta kuonakäsittelyjä, käytetään korkean tulenkestävyyden omaavaa hapanta kvartsiittimassaa, jonka SiO2- pitoisuus voi olla 99 %. Tulenkestäviä aineita valittaessa pitää ottaa huomioon muitakin seikkoja, kuten korkea tulenkestävyys, mekaaninen lujuus, jota vaaditaan esim. valokaariuunin vuoraukselta, joka on romunpanostuksen vuoksi altis vaurioille, sekä pienet mittamuutokset lämpötilan vaihdellessa. Tulenkestäviä aineita käytetään eri muodoissa. Yleisimpiä ovat tiilet, joita käytetään sekä standartitiilinä että muototiilinä. Erityisesti uunien kattorakenteissa ja valusangoissa on siirretty käyttämään tiilien sijaan tulenkestäviä massoja. Massaus voidaan suorittaa valamalla, sullomalla, ruiskuttamalla tai linkoamalla. Etuina tiiliin nähden ovat massojen halpuus sekä saumojen puuttuminen. Tiilien muuraukseen käytetään tulenkestäviä laasteja ja sementtejä. Tulenkestävä muuraus eroaa tavallisesti rakennusmuurauksesta erityisesti siinä, että laastikerros on pyrittävä saamaan mahdollisimman ohueksi. Lisäksi vuoraukseen on suunniteltava paisuntasaumoja. Tulenkestäviä aineita. Miksi? Kuten tunnettua rauta- ja teräsprosessit tapahtuvat hyvin korkeissa lämpöolosuhteissa. Tästä johtuu että sulaa on käsiteltävä uuneissa ja astioissa joissa on siihen sopivia materiaaleja eli tulenkestäviä massoja. Usein uunien atmosfääri on hapettava. Tulenkestävän aineen hapettumiskestävyyden on oltava hyvä, erityisesti rautaoksideja vastaan. Aineen on myös kestettävä korkeissa lämpötiloissa pehmenemättä. Siksi aineisiin lisätään keraamisia oksideja, jolla on korkea sulamislämpötila. Usein tulenkestävä aine joutuu kosketuksiin kuonan kanssa, joka syövyttää uunin vuorauksen. Siksi koostumuksen on sovelluttava kuonatyyppiin. Emäksisessä kuonassa on paljon CaO:ta. Jos sellainen kuona joutuu kosketuksiin tiilen kanssa jonka SiO 2 -pitoisuus on korkea, tämä liukenee kuonaan. Jos kuona on emäksinen, on käytettävä emäksistä tulenkestävää ainetta. Happamia kuonia käytettäessä uuni vuorataan tavallisesti kvartsilla. Tiilet Tulenkestäviä aineita käytetään yleisimmin tiilinä. Tavallisesti käytetään standarditiiliä, mutta erityisesti muotoiltuja tiiliä käytetään esim. sulatusuunien vuorauksessa. 15.11.2011 Raimo Keskinen, Pekka Niemi Tulenkestävät aineet - 3

Laastit ja sementit Tiilien muuraukseen käytetään tulenkestäviä laasteja ja sementtejä. Tulenkestävä muuraus eroaa tavallisesta rakennusmuurauksesta erityisesti siten, että laastikerros on aina pyrittävä saamaan mahdollisimman ohueksi. Lisäksi vuoraukseen on suunniteltava paisuntasaumoja. Massat Massaus voidaan suorittaa valamalla, sullomalla tai linkoamalla. Etuina tiiliin nähden ovat massojen halpuus tai saumojen puuttuminen. Joskus on pakko korjata vuorausta uunin ollessa kuumana. Ainoa keino on ruiskuttaa tulenkestävää massaa rikkoutuneeseen kohtaan. Ruiskutusta käytetään myös kylmän muurauksen paikkaamiseen. Muita vaatimuksia tulenkestävillä aineilla: Kulumiskestävyys esim. romunlisäyksestä johtuen(mekaaninen rasitus) Hyvä kuumakestävyys (korkea pehmenemislämpötila) Hyvä muodon pysyvyys) Pienet mittamuutokset Käyttöesimerkkejä Silika: happamat induktiouunit(sullomassa), valokaariuunien holvit Samotti: Valusangot, valutiilet, sulkutangot, Erikoismaassat ja korundit: valusangon kuluvat osat Dolomiitti. emäksiset teräsuunit Magnesiitti:emäksiset teräsuunit Magnesiittikromiitti: Emäksiset teräsuunit, kalkki ja dolomiittiuunit Komiittimagnesiitti: Emäksiset teräsuunit kuonarajan yläpuolella 15.11.2011 Raimo Keskinen, Pekka Niemi Tulenkestävät aineet - 4

Haitta Lämmönhukka asettaa rajoituksia valusangon suuruudelle Savunmuodostus vaatii hyvän ilmastoinnin Typen ja vedyn pitoisuudet lisääntyvät teräksessä Tarvitaan kallis emäksinen senkkavuoraus Kuonan laji määrää millaista tulenkestävää materiaalia on käytettävä vuoraukseen. Hapanta kuonaa käytettäessä on oltava hapan vuoraus (kvartsi), emäksistä käytettäessä emäksinen (magnesiitti tai dolomiitti) Tämän mukaan puhutaan myös happamesta ja emäksisestä teräksestä. KERTAUSKYSYMYKSIÄ 1. Miten teräksen valussa käytettävä valusanko eroaa muiden metallien valussa käytettävistä sangoista? 2. Minkä vuoksi valusangot on kuivattava huolellisesti ennen niiden käyttöön ottoa? 3. Selvitä uppopyrometrin toimintaperiaate. 4. Millaisille metalleille soveltuu uppopyrometrin anturissa krominikkeli-nikkeli-pari? 5. Jos teräksen sulatuksessa käytetään kalsiumoksidipitoista kuonaa, millainen on uunin vuorauksen oltava? 6. Etsi seuraavista tulenkestävistä aineista emäksiset aineet: kromiitti, dolomiitti, kvartsi, alumiinioksidi, magnesiitti. 7. Mitä ominaisuuksia vaaditaan sulatusuunien vuorauksiin käytettäviltä tulenkestäviltä aineilta? 15.11.2011 Raimo Keskinen, Pekka Niemi Tulenkestävät aineet - 5