Gy

1
Gyártási folyamatok

• Alapanyagok gyártása
• Fémkohászat
• Vas- és acélgyártás

2
Alapanyagok gyártása

• Fémkohászat
• Vas, acél, alumínium, réz
• Muanyagok eloállítása és feldolgozása
• Hore lágyuló és hore keményedo muanyagok,
  elasztomerek
• Kerámiák gyártása
• Kristályos, amorf, speciális kerámiák
• Kompozit (társított) anyagok feldolgozása

3
Fémkohászat

• Vas- és acél gyártás
• Alumínium gyártás
• Réz- és színesfém kohászat

4
A fémkohászat fobb folyamatai

• Érc elokészítés (törés, orlés, szétválasztás)
• Nyers fém kinyerése
• A nyers fém finomítása
• Ötvözés
• Öntés kokillába

5
Vas- és acélgyártás

• Nyersvasgyártás
• A nagyolvasztó muködése
• A nyersvas tulajdonságai
• Acélgyártás
• Konverteres
• Ívkemencés, indukciós kemencés
• Az acélok utókezelése
• Vákuumozás
• Muveletek öntés közben

6
Nyersvasgyártás

• Folyamata a vasat vasércbol koksz segítségével
  (C) nagyolvasztóban redukálással állítják elo
• Kiinduló anyag
• vasérc
• Mágnesvasérc (Fe3O4) 50-70
• Vörösvasérc (Fe2O3) 40-60
• Barnavasérc (2FeO.3H2O) 30-50
• vastartalmú ipari melléktermékek pl. vörösiszap,
  acélgyártási salak stb.
• Végtermék nyersvas

7
Nagyolvasztó
8
Mit adagolnak a nagyolvasztóba?

• Vasérc vastartalmú ipari melléktermék
• salakképzo anyagok (elsosorban mészko)
• koksz (feketeszénbol)
• A koksz feladata
• elégésével fut
• redukáló gázt fejleszt (CO)
• redukál (izzó C)

9
Mi szükséges még a nagyolvasztó muködéséhez?

• A koksz elégetéséhez levego
• léghevítokben a torokgáz elégetésével
  elomelegítik
• oxigénnel dúsíthatják
• hutovíz a falazat hutésére (többszörösen
  biztosított)

10
A nagyolvasztó muködése

• Adagolás érc, koksz, salakképzo anyag
• Hoenergia ellátás koksz, befújt levego (300-1600
  Co)
• Folyamat a vasoxid redukciója
• Indirekt CO ? CO2
• Fe2O3 3CO? 2 FeO 3 CO2
• FeO CO ? Fe CO2
• Direkt C ? CO
• FeO C ? Fe CO
• Termék nyersvas, kohósalak, torokgáz

11
A nagyolvasztóban lejátszódó folyamatok
12
csapolás
13
A nyersvasgyártás termékei

• Folyékony nyersvas
• folyékonysalak
• torokgáz

C Mn Si S P
Önté-szeti 3,5-4,0 lt1,0 1,5-3,0 lt0,06 0,3-2,0
Acél-nyers-vas 3,5-4,5 0,4-1,0 lt1 lt0,04 0,1-0,3
14
A nyersvasgyártás termékei 2

• folyékony salak
• elsosorban az építoipar használja fel
• torokgáz
• alacsony futoértéku gáz, elsosorban a levego
  elomelegítésére

15
Acélgyártás

• Folyamata a nyersvas karbon tartalmának és a
  káros szennyezok koncentrációjának csökkentése
  oxidációval
• Kiinduló anyag Acél nyersvas
• Végtermék Acél
• Elonyök
• Szilárdság és szívósság növekedés
• Alakíthatóság javulás

16
Eljárás változatai

• Siemens-Martin (ma már nem használják)
• Konverteres (Bessemer, LD)
• Elektro-acélgyártás (ívfényes, indukciós)

17
Konverteres acélgyártás (LD)

• Elrendezés körte alakú billentheto konverter
• Betét acélhulladék, folyékony nyersvas,
  adalékanyagok
• Égés táplálása oxigén befúvással
• Hoforrás a karbon és szennyezok kiégésének hoje
• Végtermék 0,25-0,3 C-tartalmú acél

18
Konverteres acélgyártás
19
Az LD eljárás folyamatai

• Adagolás, az alapanyagok bejuttatása
• Frissítés oxigén gázzal, C és szennyezok
  kiégetése
• Utókezelés dezoxidálás, csillapítás
• Ötvözés igény szerint
• Csapolás
• Öntés

20
Adagolás

• Alapanyag
• folyékony nyersvas
• Ócskavas
• salakképzok

21
Frissítés vagy oxidáció

• Célja a nyersvas C tartalmának és szennyezoinek
  csökkentése oxidációval
• LD konverter 99 tiszta O2
• a fúvatási ido 18-20 perc
• a S és P tartalom csökkentésére mészpor

22
Dezoxidálás vagy csillapítás

• Mn, Si, Al adagolás az acélgyártás végso
  fázisában
• Hatására a vasoxidból szilicium-dioxid vagy
  aluminium-oxid keletkezik, amely a salakba
  távozik
• Öntéskor az acélban nem keletkeznek gázhólyagok
  ez a csillapított acél

23
Csapolás

• A folyékony acélt tuzálló falazattal ellátott
  üstbe csapolják

24
Konverteres acélgyártás
25
Elektro-acélgyártás

• Ívfényes kemencében
• Fémolvadék és/vagy szilárd betét
• Hot az elektródák és olvadék közötti ív fejleszt
• Jól szabályozható, tiszta acélokat lehet gyártani

26
Indukciós acélgyártó kemence

• Indukciós kemencében
• Szilárd betét
• Hoforrás az indukált áram Joule-hoje
  (transzformátor hatás)
• Az acél ötvözése, átolvasztása a fo cél

27
Az acélok utókezelése

• Üstmetallurgia dezoxidálás, átöblítés, ötvözés
  stb.
• Sugárvákumozás folyékony acélsugár öntése
  vákumban, eros gáztalanodás
• Vákumívfényes átolvasztás katód az acélrúd, anód
  a réz kád, ív hatására az acél megolvad, a
  vákumban gáztalanodik
• Elektrosalakos átolvasztás az elektrolizáláskor
  a megolvadt salakon átfolyó acél gáz- és
  szennyezo tartalma lecsökken

28
Acélok utókezelése(üstmetallurgia)
29
Az acél vákumozása
30
Átolvasztás
Vákuum ívfényes
Elekrosalakos
31
Vas- és acélgyártás folyamata(összefoglalás)
32
Gyártási folyamatok

• Alapanyagok gyártása
• Fémkohászat
• Alumínium és könnyufém kohászat

33
Az alumínium gyártás folyamatai

• Érc bauxit
• Ebbol hidrometallurgiai és pirometallurgiai
  eljárással timföldet (Al2O3) állítanak elo
• A timföld elektrolízisével (elektrometallurgiai
  eljárással) választják le az alumíniumot

34
A bauxit feldolgozás folyamatai (1)

• Bauxit elokészítés orlés, vizes mosás
  (tisztítás), szárítás
• Bauxit feldolgozás
• Nátronlúgos kezelés 180-250 Co-on, ekkor
  nátriumaluminát keletkezik - NaAl(OH)4
• Vörösiszap leválasztás
• Hulés után kristályos alumíniumhidroxid Al(OH)3
  keletkezik
• Ezt 1200-1300 Co-on izzítva kapják a timföldet
  Al2O3

35
A bauxit feldolgozás folyamatai (2)
36
Alumínium kohászat (1)

• Cél timföldbol színalumínium eloállítása
• Folyamat elektrolízis
• katód grafit bélésu kád,
• anód grafit rúd,
• elektrolit maga a betét
• Betét kriolit (Na3AlF6) 68 Al2O3

37
Alumínium kohászat (2)

• Technológiai paraméterek
• Homérséklet 950-980 Co
• Egyenáram U45 V I 50250 kA
• Kiválások
• Katódbélésen az alumínium olvadék
• Grafit anódon az oxigén (eros fogyás)
• Csapolás idoszakosan (98,599,5 Al)

38
Alumínium kohászat (3)
39
Alumínium kohászat (4)

• Anyagmérleg
• 4 t bauxit
• 2 t timföld
• 1 t alumínium
• Energia igény
• 15.000 kWh/ 1 t kohóalumínium
• 20.000 kWh/ 1 t finomított alumínium

40
Alumínium termékek

• Öntvények
• Rudak, csövek
• Lemez, szalag, fólia
• Alakos munkadarabok (kovácsolás, folyatás,
  lemezalakítások)
• Elonyök jó ho- és elektromos vezeto,
  korrózióálló, könnyu

41
Az olvadt fém (acél) primér leöntése

• Cél a megolvadt acél szilárdítása további
  feldolgozásra alkalmas formában
• Formái
• Tuskó öntés (kokilla öntés)
• Folyamatos öntés

42
Az acél kokillaöntése (1)
Felso öntés
Elony Egyszeru, termelékeny Hátrány A
felfröccseno fémcseppek felületi hibát okoznak
43
Az acél kokillaöntése (1)
Alsó öntés
Elony Egyenletes, jó kitöltés Hátrány lassú,
eközben a fém oxidálódik
44
Az acél kokillaöntése (2)
Felso öntés
Alsó öntés
45
Folyamatos öntés
46
Folyamatosan öntött termék dermedése
47
Kokilla- és folyamatos öntés összehasonlítása

• Kokilla öntés
• Jelentos alakítási energiát igényel a további
  feldolgozás
• Nagy az anyagveszteség a felöntés és a kéreg
  eltávolítása miatt
• Nagy méretu tömbök, táblák alakíthatók ki

• Folyamatos öntés
• Rudak, széles szalagok alakját jobban
  meg-közelíti (kb. 100x100)
• Emiatt az anyagveszteség kicsi, a rúd azonnal
  tovább hengerelheto
• Ahol a méretek engedik, csak ott alkalmazható

48
Öntés további olvasztással (öntéssel) való
feldolgozáshoz

• A folyékony fémet
• megfelelo alakú és méretu fém formába öntik. A
  formák végtelenített láncon helyezkednek el

49
Öntvény gyártásAlapfogalmak

• Az öntés során az olvadt fémet egy célszeruen
  kialakított üregbe, a formába öntik
• A megdermedt öntvény alakját, méretét a forma
  határozza meg
• Fogalmak
• Forma az alkatrész alakjának megfelelo üreg az
  alkatrész negatívja
• Minta az alkatrész méretét közelíto alak
• Mag az öntvény üregeinek kialakítására

50
Az öntészeti eljárások felosztása (1)

• Öntés elveszo formába
• Maradó minta
• Homokformába öntés
• Héjformázás
• Keramikus formázás
• Elveszo minta
• Kiolvadó minta (preciziós öntés)
• Elpárolgó minta
• Öntés tartós formába

51
Az öntészeti eljárások felosztása (2)

• Öntés elveszo formába
• Öntés tartós formába
• Gravitációs kokillaöntés
• Kiszorításos öntés
• Kisnyomású kokillaöntés
• Nyomásos öntés
• Melegkamrás
• Hidegkamrás
• Centrifugál öntés

52
Homokformába öntés (1)alapfogalmak folytatása
A minta és a mag elhelyezése a formaszekrényben
53
Csapolás, kezelés, öntés
54
Formakészítés
55
Öntés
Formakészítés
56
Osi és modern öntöde
57
Példák
58
Héjformázás (2)
59
Héjformázás (3)Példa
60
Precíziós öntés folyamata
61
Precíziós öntéstörténelmi elozmények
4000 éve alkalmazott eljárás, az ipari módszerek
mellett a szobrászok ma is használják
62
Precíziós öntésmodern alkalmazások
63
Gravitációs kokillaöntés

• A fém kokillát több részbol, osztottan készítik
• Tápfejet az elveszo formába öntéshez hasonlóan
  alakítják ki
• A kokilla falában 0,20,3 mm-es furatok vannak a
  levego eltávozására

64
Fém kokilla, homok magok
65
Gravitációs kokillaöntés
66
Nyomásos öntéssel készült alkatrészek (2)
67
Nyomásos öntéssel készült alkatrészek (1)
68
Centrifugál öntés

• A kokilla forog, a folyékony fémet a
  centrifugális ero szorítja a falhoz
• Függoleges és vízszintes tengelyu változata
  ismert
• Elsosorban csövek öntésére használják, de
  tárcsákat is lehet önteni így

69
Az acéltermékek további feldolgozása