Ruostumattoman teräksen valmistaminen loppupään terässulattoprosessit.

Samankaltaiset tiedostot
METALLIEN JALOSTUKSEN YLEISKUVA

Sulametallurgia (Secondary steelmaking)

11. Valuteräksen sulatus ja käsittely

TEKNILLINEN TIEDEKUNTA. Kuonan koostumus kromikonvertteriprosessin aikana. Niilo Pitko

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

KEMI-TORNION AMMATTIKORKEAKOULU

Konvertteriprosessien ilmiöpohjainen mallinnus Tutkijaseminaari , Oulu

Mikä on ruostumaton teräs? Fe Cr > 10,5% C < 1,2%

Kuonien rakenne ja tehtävät

Prosessi- ja ympäristötekniikan perusta

Kuonanmuodostus ja faasipiirrosten hyödyntäminen kuonatarkasteluissa

Raudan valmistus masuunissa

SEOSAINEIDEN VAIKUTUKSET TERÄSTEN HITSATTAVUUTEEN. MIKRORAKENTEEN MUUTOKSET HITSAUSLIITOKSESSA.

B.1 Johdatus teräkseen

Näkökulmia teräksen valmistusprosessien tutkimukseen ja kehitykseen

RUOSTUMATTOMAT TERÄKSET

Korkealämpötilaprosessit

17. Tulenkestävät aineet

Korkealämpötilaprosessit

Rautametallien sulametallurgia

LPK / Oulun yliopisto

2. Sulattamisen periaate

Mamk / Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka / Sarvelainen 2015 T8415SJ ENERGIATEKNIIKKA Laskuharjoitus

Outokumpu Tornion Operaatiot. Maailman integroiduin ruostumattoman teräksen tuotantolaitos

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

Tuotantoprosessi Torniossa ja Kemin kaivoksella

FERRIITTISET RUOSTUMATTOMAT TERÄKSET.

Pehmeä magneettiset materiaalit

Prosessi- ja ympäristötekniikan perusta

HYPERSPEKTRIKAMERAN KÄYTTÖ TERÄSKUONAN KOOSTUMUSMUUTOSTEN HAVAITSEMISESSA

Muotti on harvoin niin iso, että esim. siltanostureiden suuren koon vuoksi senkat pääsevät niin lähelle toisiaan, että se helposti onnistuisi.

kansainvälisyys JACQUET johtava, maailmanlaajuinen ruostumattomien kvarttolevyjen käyttäjä 483 työntekijää

Rak Betonitekniikka 2 Harjoitus Rakennussementit, klinkkerimineraalikoostumus ja lämmönkehitys

Johanna Tikkanen, TkT

Rautametallien sulatuksen raaka ja apuaineet 1

Liitetaulukko 1/11. Tutkittujen materiaalien kokonaispitoisuudet KOTIMAINEN MB-JÄTE <1MM SAKSAN MB- JÄTE <1MM POHJAKUONA <10MM

Petri Rantapelkonen TERÄKSEN VALMISTAMINEN

Korkealämpötilaprosessit

Korkealämpötilaprosessit

Korkealämpötilaprosessit

POHJANVAHVISTUSPÄIVÄ 2016 PÄÄKAUPUNKISEUDUN ENERGIANTUOTANNON TUHKIEN KORROOSIOVAIKUTUS

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

TERÄSSULAAN LIUENNUT MAGNESIUM JA SEN VAIKUTUS TERÄKSESSÄ OLEVIIN EPÄMETALLISIIN SULKEUMIIN. Jussi Kallio

Ohjeita opetukseen ja odotettavissa olevat tulokset

Jani Hanhikorpi KONVERTTERIPROSESSIN JÄLKEINEN NÄYTTEENOTTO JA SEN TYÖTURVALLISUUSTARKASTELU

YMPÄRISTÖSELOSTE Kuumavalssatut teräslevyt, -ohutlevyt ja -kelat

Hapettuminen ja pelkistyminen: RedOx -reaktiot. CHEM-A1250 Luento

VALUSENKAN AUKEAVUUDEN PARANTAMINEN

Kromin liuottaminen ferrokromikuonasta ultraääniavusteisesti peroksidipohjaisten reagenssien avulla

Ellinghamin diagrammit

Sulaperäiset valuviat

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

Valokaariuunin savukaasujen hallinta ja imutehojen optimointi

MT Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3 op)

Korkealämpötilakemia

Hapetus-pelkistymisreaktioiden tasapainottaminen

Lapin alueen yritysten uudet teräsmateriaalit Raimo Ruoppa

Valurauta ja valuteräs

Kemia 3 op. Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut. Kurssin sisältö

Rautapelletin ominaisuudet masuunia jäljittelevissä olosuhteissa Selvitys pelkistyvyydestä, turpoamisesta ja pehmenemisestä

Kierrätysteräksen laadun vaikutus valokaariuuniprosessissa tapahtuvaan kaasunmuodostukseen

Normaalisti valmistamme vastuksia oheisen taulukon mukaisista laadukkaista raaka-aineista. Erikoistilauksesta on saatavana myös muita raaka-aineita.

6. Valokaariuunit. Raimo Keskinen Pekka Niemi - Tampereen ammattiopisto

81 RYHMÄ MUUT EPÄJALOT METALLIT; KERMETIT; NIISTÄ VALMISTETUT TAVARAT

Metallien ominaisuudet ja rakenne

Täyttä Terästä OPPIMATERIAALI

Levyaihio, tankoaihio, lanka-aihio

VALOKAARIUUNIN PANOSTUSAJANKOHTA

Iivari Romakkaniemi VALOKAARIUUNIN POHJAHUUHTELUN OPTIMOINTI

JAKSOLLINEN JÄRJESTELMÄ

17VV 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

17VV VV 01021

Chem-C2400 Luento 3: Faasidiagrammit Ville Jokinen

Kenttätutkimus hiiliteräksen korroosiosta kaukolämpöverkossa

Metallien plastinen deformaatio on dislokaatioiden liikettä

YMPÄRISTÖSELOSTE Kylmävalssatut teräslevyt, -ohutlevyt ja -kelat

1. Malmista metalliksi

c) Mitkä alkuaineet ovat tärkeitä ravinteita kasveille?

Terässulan lämpötilanmittaus valokaariuunissa

Deformaatio. Kiteen teoreettinen lujuus: Todelliset lujuudet lähempänä. σ E/8. σ E/1000

Käsitteitä. Hapetusluku = kuvitteellinen varaus, jonka atomi saa elektronin siirtyessä

MINERAALI- TUOTTEET Kierrätys ja Mineraalituotteet

Määritelmä, metallisidos, metallihila:

Luento 5. Pelkistys. Rikastus

HIILIVOIMA JA HAPPAMAT SATEET

Fysiikan, kemian ja matematiikan kilpailu lukiolaisille

Kalkkikivestä sementiksi

Sähkökemiaa. Hapettuminen Jännitesarja Elektrolyysi Faradayn laki Korroosio

Puhtaat aineet ja seokset

Ruostumaton teräs, malmista uusiksi huippumateriaaleiksi

Kestävä kehitys haastaa tekniikan? Juha Ylimaunu, ympäristöjohtaja, Outokumpu Oyj Alustus AMK-päivillä, Oulu.

MT Erikoismateriaalit tuotantoprosesseissa (3 op)

KJR-C2004 materiaalitekniikka. Harjoituskierros 3

RUOSTUMATTOMAN TERÄKSEN KUONAN METALLIPITOISUUDEN MÄÄRITYS XRD-ANALYYSILLÄ

UUMA-inventaari. VT4 429/ (Keminmaa) Teräskuona massiivirakenteissa. Ramboll Vohlisaarentie 2 B Luopioinen Finland

Korkealämpötilakemia

Sulatto valimoprosessin osana


Standarditilat. Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2016 Teema 2 - Luento 2. Tutustua standarditiloihin

Firan vesilaitos. Laitosanalyysit. Lkm keski- maksimi Lkm keski- maksimi

Transkriptio:

Ruostumattoman teräksen valmistaminen loppupään terässulattoprosessit www.outokumpu.com

Johdanto Tuotantokaavio AOD-konvertteri AOD Senkka-asema SA Yhteenveto

Ruostumaton teräs Ruostumaton teräs koostuu raudasta sekä seosaineista, kuten kromi, nikkeli, mangaani, rikki, pii, happi ja hiili Jokaiselle alkuaineelle on määritetty tuotestandardin mukainen tavoite- tai maksimipitoisuus teräksessä Jokainen alkuaine vaikuttaa lopullisen tuotteen ominaisuuksiin Kromi suojaa terästä korroosiolta Nikkeli vaikuttaa teräksen kovuuteen ja sitkeyteen Mangaani vaikuttaa teräksen työstettävyyteen Rikki vaikuttaa teräksen hitsattavuuteen Happi vaikuttaa teräksen puhtauteen Hiili vaikuttaa teräksen lujuuteen ja kovuuteen

Terässulaton tuotantokaavio Linja 1 95 t Sula FeCr FeCr-konvertteri CRK Romun kuivaus Linja 2 150 t Valokaariuuni VKU1 AOD-konvertteri AOD1 Senkkakäsittely SA1 Jatkuvavalukone JVK1 Kuumavalssaamo Romupiha Aihiohiomo Romun kuivaus Valokaariuuni VKU2 AOD-konvertteri AOD2 Senkkakäsittely SA2 Jatkuvavalukone JVK2 Kuumahiomo

Sulaton alkupään prosessivaiheet C Si Cr 7 4,5 53 C Si Cr 3 0,1 37 AOD-konvertteri AOD1 Hiilen hapettaminen Piin hapettaminen Cr2O3 pelkistäminen Seostaminen FeCr-konvertteri CRK Välivarasto Energiaetu Piin hapettaminen C Si Cr 1..2 0,1 20 Valokaariuuni VKU1 Kierrätysteräksen sulattaminen C Si Cr 0,02 0,36 18

Sulaton loppupään prosessivaiheet C Si Cr 1..2 0,1 20 C Si Cr 0,02 0,36 18 C Si Cr 0,022 0,4 18,2 AOD-konvertteri AOD1 Hiilen hapettaminen Piin hapettaminen Cr2O3 pelkistäminen Seostaminen Senkka-asema SA1 Seostaminen Lämpötilan täsmäys Sulkeumien muokkaus Välivarasto Jatkuvavalu JVK1 Teräksen jähmettäminen Sekvenssivalu

AOD-konvertteri AOD = (Argon Oxygen Decarburization) Tavoitteena on tehdä oikea teräsmäärä, oikeaan aikaan ja oikeassa koostumuksessa mahdollisimman nopeasti ja taloudellisesti Konvertterissa mellotetaan (hapetetaan, poltetaan) teräksen hiili ja pii haluttuun pitoisuuteen Myös teräksen kromi hapettuu kromioksidiksi Hiilen, piin ja kromin palaminen (hapettuminen) tuottaa lämpöä, joka voidaan käyttää romun sulattamiseen Palamistuotteet, kuten kromi- tai piioksidit nousevat teräksen pinnalle muodostaen kuonan Syntyvän kuonan koostumusta muokataan lisäämällä siihen kalkkia

AOD-konvertteri Siiloista Seosaineet Siiloromu Molybdeeni Nikkeli Kromi Pelkistysaineet Piimangaani Ferropii Kuonanmuodostajat Kalkki Dolomiitti Fluspaatti CRK + VKU sula C Si Cr Ni 1...2 0,1 20 6 Sula senkka-asemalle C Si Cr Ni 0,02 0,3 18 8

AOD-prosessi AOD-konvertterissa sulasta teräksestä poistetaan hiili puhaltamalla teräkseen hapea ja hapen argonin ja typen seosta Teräksen rikkipitoisuus pyritään minimoimaan kuonan avulla AOD-prosessissa on kolme vaihetta: mellotus, pelkistys ja rikinpoisto Mellotuksessa terässulassa oleva kromi hapettuu Pelkistyksessä kuonassa oleva kromioksidi palautetaan teräkseen piiseostuksella Loppuseostus tehdään tarvittaessa lähelle tulevan tuotteen tavoitekoostumusta Teräksen lämpötila tähdätään n. 1650 asteeseen

Senkkametallurgia Senkkametallurgian tavoitteena on Nopeuttaa AOD-prosessia Täsmätä teräksen tuotekoostumus Kemiallinen koostumus Sulkeumien muokkaus ja poisto Kaasumaisten komponenttien poisto (vety, rikki, happi) Täsmätä teräksen lämpötila jatkuvavalua varten Toimia puskurivarastona sekvenssivalulle

Senkka-asema Seosainejärjestelmä SEOSAINEJÄRJESTELMÄ NÄYTTEEN- JA LÄMPÖTILANMITTAUS Näytteenotto ja lämpötilanmittaus Käsittelyt Lämmönmittaus Näytteenotto Kuonan poisto Kuumennus Sekoitus Seostus Kuonan laappakone KUONAN LAAPPAKONE Muuntaja MUUNTAJA Langansyöttö LANGANSYÖTTÖ, 4 LINJAA Pölynpoisto PÖLYNPOISTO Pohja ja tankohuuhtelu POHJA JA TANK Kuonapatavaunu KUONAPATAVAUNU Senkkavaunu SENKKAVAUNU

Kuumennus ELEKTRODIT Kuumennus tuo joustavuutta prosessiin Lämmitys, jos teräs jäähtyy liikaa Ongelmana hiilen liukeneminen elektrodeista

Laappaus eli kuonanpoisto Laapalla poistetaan pintakuonaa Pintakuonan poistaminen Jähmettyneen kuonakuoren rikkominen

Seostus Seostus tapahtuu palaseosaineilla, kierrätysteräksellä, langoilla ja kaasulla Tavoitteet Sulan koostumuksen täsmäys tuotestandardiin Sulan jäähdyttäminen Sulkeumien muokkaus Esimerkkejä seosaineista Palaseosaineet (FeTi, SiMn, FeSi, FeCr) Langat (FeNb, FeTi, S, CaSi, Al) Käsinlisäykset (C, FeB, Cu) Kaasu (N2)

Sekoitus Senkka-asemalla sekoitus tapahtuu argonhuuhtelulla koska argon ei reagoi teräksen kanssa Huuhtelutiilen avulla pohjan kautta Lanssilla Tavoitteet Koostumukseltaan ja lämpötilaltaan tasalaatuinen teräs Teräksen jäähdyttäminen Sulkeumien poisto teräksestä

Seosaineiden tuottama lämpö Riippuu prosessivaiheesta Happipuhalluksen aikana seostettu pii palaa Si + O2(g) è SiO2 à Palaminen tuottaa lämpöä à Teräksen lämpötila nousee Seostuksen yhteydessä lisätty pii lämpenee, sulaa ja liukenee teräkseen SiT25C è SiFe,T1600C à Lämpeneminen, sulaminen ja liukeneminen sitovat lämpöä à Teräksen lämpötila laskee

Terässulaton kuonat Kuonalla on merkittävä rooli teräksenvalmistusprosesseissa Sen tehtävänä on ottaa vastaan hapetustuotteita, suojata sula metalli ilmalta, suojata vuorauksia sekä toimia lämmöneristäjänä Kuona valmistetaan prosessien aikana hapettuvista aineista ja erillisistä kuonanmuodostajista Kuonien pääkomponentit ovat kalsiumoksidi (CaO), piioksidi (SiO2), alumiinioksidi (Al2O3) ja magnesiumoksidi (MgO) Myös kromi (Cr2O3) ja titaani (TiO2) hapettuvat helposti