Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Terminated in academic year 2022/2023

Teorie procesů při výrobě železa a oceli

Typ studia navazující magisterské
Jazyk výuky čeština
Kód 618-3001/03
Zkratka TPVŽaO
Název předmětu česky Teorie procesů při výrobě železa a oceli
Název předmětu anglicky Theory Processes in the Production of Iron and Steel
Kreditů 6
Garantující katedra Katedra metalurgie a slévárenství
Garant předmětu doc. Ing. Pavlína Pustějovská, Ph.D.

Subject syllabus

1.Vysokopecní vsázka, železné rudy, druhy a vlastnosti komponent vsázky, teorie sbalování jemnozrnných surovin, aglomerace a peletizace železných rud, základní charakteristiky výroby koksu.
2. Vysokopecní pochod. Termodynamika a kinetika dějů. Procesy probíhajících v oxidačních prostorech vysoké pece, teoretická teplota hoření a složení nístějových plynů, injektáž náhradních paliv.
3. Protiproud vsázky a plynu ve vysoké peci, zákonitosti proudění plynů zrnitou vrstvou, výměna tepla ve vysoké peci.
4. Redukce oxidů železa uhlíkem, přímá a nepřímá redukce, vliv podílu přímé redukce na měrnou spotřebu uhlíku.
5. Redukce oxidů železa vodíkem, redukce ostatních prvků, disociační reakce ve vysoké peci, nauhličování surového železa.
6. Vysokopecní produkty: surové železo, vysokopecní plyn, struska. Vznik, vlastnosti a funkce vysokopecní strusky, odsiřování surového železa.
7. Druhy vyráběných surových želez, řízení jakosti surového železa. Teoretické základy výroby železa mimo vysokou pec. Principy přímé výroby železa z rud (DRI) a tavné redukce (SR).
8. Základní energetické funkce. Kriteria rovnováhy dějů (G, K). Rovnováhy. Rovnovážná konstanta a způsoby jejího vyjadřování. Princip akce a reakce.
9. Reakční izoterma a její význam. Ideální roztok – Raoultův zákon. Zředěný roztok – Henryho zákon.
10. Termodynamická aktivita složky v roztoku. Způsoby vyjadřování aktivity složky v roztoku. Výpočet součinitelů aktivit ve vícesložkových soustavách.
11. Roztavené ocelářské strusky – molekulární teorie strusek. Iontová teorie strusek.
12. Nernstův rozdělovací zákon. Rozdělení kyslíku mezi struskou a kovem. Reakce probíhající při výrobě a rafinaci oceli: oxidace Si a Mn, přenos kyslíku z atmosféry do lázně oceli.
13. Odfosfoření oceli. Odsíření oceli. Plyny v taveninách železa. Závislost na parciálním tlaku plynu a teplotě.
14. Vodík v železe a oceli. Dusík v železe a oceli. Kyslík v železe a oceli. Uhlíková reakce a její význam při výrobě a rafinaci oceli. Vliv teploty a tlaku na průběh uhlíkové reakce.
15. Afinita prvků ke kyslíku. Srážecí dezoxidace oceli. Difúzní dezoxidace a dezoxidace oceli syntetickými struskami. Vměstky v oceli.

Literature

[1] KRET, J. Škodliviny při výrobě surového železa. 1. vyd. Ostrava: VŠB – TU Ostrava, 2003. ISBN 80-248-0552-9.
[2] BABICH, A., et al. Ironmaking. Aachen: RWTH Aachen University Press, 2008. ISBN 3-86130-997-1.
[3] GHOS, A. and A. CHATTERJEE. Ironmaking and steelmaking: theory and practice. New Delhi: PHI Learning, 2011. ISBN 978-81-203-3289-8.
[4] GEERDES, M. et al. Modern Blast Furnace Ironmaking. IOS PRESS, 2015. ISBN 978-1-61499-498-5.
[5] KRET, J. Teorie procesů při výrobě železa a oceli. Studijní opora k předmětu. 2013, 82 s. Dostupná z www: http://katedry.fmmi.vsb.cz/Opory_FMMI/618/618-Teorie-procesu-pri-vyrobe-zeleza-a-oceli-cast-1.pdf

Advised literature

[1] KRET, J. Recyklace odpadů hutnictví železa. 1. vyd. Ostrava: VŠB–TU Ostrava, 2003. ISBN 80-248-0511-1.
[2] BILÍK, J. et al. Modelování, analýza a predikce pochodů výroby železa z hlediska současných energetických a ekologických požadavků. Brno : Akademické nakladatelství CERM, 2013. ISBN 978-80-7204-854-0 .
[3] LEGEMZA, J. et al. Tradičné a alternatívne palivá v metalurgii. TU Košice, 2015. ISBN 978-80-553-2154-7 .