Anyagtechnológia alapjai I.

Az előadások a következő témára: "Anyagtechnológia alapjai I."— Előadás másolata:

1 Anyagtechnológia alapjai I.
ANYAGOK szerves BIOANYAGOK növényi termés váz állati kültakaró MŰANYAGOK természetes alapú hőre lágyuló elasztomer mesterséges alapú hőre keményedő KOMPOZITOK bevonat, szemcsés, szálas, réteges természetes mesterséges FÉMEK vasötvözetek acélok öntöttvasak nem vasfémek könnyűfémek egyéb fémek KERÁMIÁK oxidos kristályos amorf nem oxidos egyatomos vegyület szervetlen

2 Anyagtechnológia alapjai I.
TECHNOLÓGIÁK ALAPANYAGGYÁRTÓ Elsődleges Másodlagos malomipar: búza > liszt textilipar: gyapjú > fonal, stb… termelő tenyésztő MEZŐGAZDASÁGI kerámiaipar: agyag > tégla petrolkémia: olaj > benzin kohászat: érc > fémötvözet bányászati kitermelő IPARI FORMAADÓ Elsődleges megszilárdítás tuskó, tömb, pászma, alakos termék öntés Másodlagos alakadás általános célra rúd, lemez, cső, profil gyártás alakító eljárással Harmadlagos alakadás speciális célra alkatész, előgyártmány térfogatalakító és forgácsoló eljárással, hőkezeléssel Kohászati technológiák alapanyag előállítás Gépészeti technológiák alapanyag feldolgozás

3 Anyagtechnológia alapjai I.
Ércelőkészítés Nyers alumínium Nyersvas

4 Anyagtechnológia alapjai I.
Fémek Kerámiák Műanyagok Előállítás olvadt állapotban: formaadás külön technológiai lépésben Előállítás szilárd állapotban: a formaadás az anyag előállításával azonos technológiai lépésben A mesterséges alapanyagok előállítása és elsődleges formaadása

5 Anyagtechnológia alapjai I.
Érc: fémvegyületet feldolgozásra alkalmas mennyiségben tartalmazó kőzet, üledék, talaj Vasércek: oxidok (magnetit, hematit) Alumíniumérc: oxid (bauxit) Rézérc: szulfidok (pirit, kalkopirit) Nemesfém: az ércében színelemként található Bányászat: többnyire külszíni fejtéssel

6 Anyagtechnológia alapjai I.
Érc Gépipari, építőipari alapanyag Kohászat Ércelőkészítés

7 Anyagtechnológia alapjai I.
Érc Gépipari, építőipari alapanyag Kohászat Nyersvasgyártás

8 Anyagtechnológia alapjai I.
Érc Gépipari, építőipari alapanyag Kohászat Nyersvasgyártás

9 Anyagtechnológia alapjai I.
Érc Gépipari, építőipari alapanyag Kohászat Arany kiolvasztása

10 Anyagtechnológia alapjai I.
Érc Gépipari, építőipari alapanyag Kohászat Fegyver kovácsolása

11 Anyagtechnológia alapjai I.
Érc Gépipari, építőipari alapanyag Kohászat Acéllemez gyártása

12 Anyagtechnológia alapjai I.
Érc Gépipari, építőipari alapanyag Kohászat Huzalgyártás

13 Anyagtechnológia alapjai I.
Érc Gépipari, építőipari alapanyag Kohászat Konverteres acélgyártás

14 Anyagtechnológia alapjai I.
Érc Gépipari, építőipari alapanyag Kohászat Fóliahengerlés

15 Anyagtechnológia alapjai I.
Bányászott érc Kohósításra alkalmas érckoncentrátum Ércelőkészítés Tárolás rétegesen Aprítás ha kisebbek a darabok, nagyobb valószínűséggel válik külön a meddő és a hasznos anyag

16 Anyagtechnológia alapjai I.
Bányászott érc Kohósításra alkalmas érckoncentrátum Ércelőkészítés Dúsítás fizikai úton: szűrés: a folyékony és a szilárd fázisok szétválasztása ülepítés: nem oldódó részecskék elkülönítése fajsúlykülönbség alapján flotálás: nem oldódó részecskék elkülönítése felületi feszültség alapján mágneses szeparálás: részecskék elkülönítése mágneses tulajdonságuk alapján

17 Anyagtechnológia alapjai I.
Bányászott érc Kohósításra alkalmas érckoncentrátum Ércelőkészítés Dúsítás fizikai-kémiai úton: brikettálálás: por alakú anyagból darabos anyag előállítása pelletezés: optimális méretű darabos anyag előállítása

18 Anyagtechnológia alapjai I.
Bányászott érc Kohósításra alkalmas érckoncentrátum Ércelőkészítés Dúsítás kémiai úton: feltárás: vízben oldhatatlan vegyület átalakítása oldható vegyületté kicsapatás: az oldhatóság csökkentésével az oldott anyag kiválik az oldószerből kalcinálás: hevítés hatására vízmolekula leadás - hidroxid -> oxid pörkölés: a fémnél oxigénaffinabb szennyezők eltávolítása, megfelelő adalékkal előredukálás

19 Anyagtechnológia alapjai I.
Bauxit Timföld alumínium kinyeréséhez Timföldgyártás Timföld Kohó-alumínium kb. 99,5% Nyers Al gyártás Kohó- alumínium Nagytisztaságú ötvözött alumínium Finomítás, ötvözés Alumínium ötvözet Pászma képlékeny alakításhoz Folyamatos öntés Az alumínium előállításának metallurgiai lépései

20 Anyagtechnológia alapjai I.
A timföld előállításának lépései

21 Anyagtechnológia alapjai I.
Nyers alumínium előállítása timföldből 1 - nyers alumínium 2 - timföld + kriolit 3- szén anód 4 - anódtüske 5- anódáram csatlakozás 6 - katód csatlakozás 7 - szivattyú A timföld olvadáspontját 2000 °C-ról kriolit (nátriumalumínium-fluorit) hozzáadásával 1000 °C-ra csökkentik. Kis egyenfeszültség (6V), és nagy áramerősség hatására az Al2O3 elbomlik. A fém alumínium a szénbélésű kád alján gyűlik össze, a felszabaduló oxigén az anódot elégeti.

22 Anyagtechnológia alapjai I.
A nyers alumínium finomítása, az ötvözés, valamint a folyamatos öntés a következő előadás anyagában szerepel...

23 Anyagtechnológia alapjai I.
Kohósításra előkészített vasérc Nyersvas acélgyártáshoz, öntészeti célra Nyersvasgyártás

24 Anyagtechnológia alapjai I.
A nagyolvasztó technológiai kapcsolódásai

25 Anyagtechnológia alapjai I.
Aknás kemence ~1000 m3 térfogat acélköpeny, tűzálló falazat, alul grafit falzat szilárd betét adagolás felül forró levegő (~1000 °C) befúvás az alsó harmadban csapolás alul (nyersvas + salak) torokgáz távozás felül A nagyolvasztó... folyamatos üzem, t nyersvas/óra

26 Anyagtechnológia alapjai I.
A nagyolvasztó metszete és hőmérséklet eloszlása

27 Anyagtechnológia alapjai I.
A nagyolvasztó kémiai folyamatai és a nyersvas összetétele Acél-nyersvas 3,5-4,5 0,4-1,0 max. 1,0 max. 0,04 0,1-0,25 Öntödei-nyersvas 3,5-4,0 max 1,0 1,5-3,0 max. 0,06 0,3-2,0 C% Mn% Si% S% P%

28 Anyagtechnológia alapjai I.
Csapolás

29 Anyagtechnológia alapjai I.
Öntészeti célra, újraolvasztáshoz kg-os tömböket készítenek Tömböntés