618-0052/03 – Electrometallurgy and Ferroalloys Production ()

Gurantor departmentDepartment of Metallurgy and FoundryCredits6
Subject guarantorprof. Ing. Karel Michalek, CSc.Subject version guarantorprof. Ing. Karel Michalek, CSc.
Study levelundergraduate or graduateRequirementCompulsory
Year6Semesterwinter
Study languageCzech
Year of introduction2000/2001Year of cancellation2009/2010
Intended for the facultiesFMTIntended for study typesMaster
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
GRY04 doc. Ing. Karel Gryc, Ph.D.
MIH50 prof. Ing. Karel Michalek, CSc.
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Credit and Examination 2+2
Combined Credit and Examination 18+0

Subject aims expressed by acquired skills and competences

Teaching methods

Summary

The subject is focused on theoretical and practical aspects of steel production in the electric furnaces. The attention is devoted to AC and DC arc furnaces, induction furnaces, hybrid and flexible units and other innovative trends in the field of electrometallurgy. Theory and practice of ferroalloys production is presented here.

Compulsory literature:

[1] Fremunt, P.–Šimon, J.: Tavení oceli v elektrických pecích. SNTL Praha, 1984, 242 p. [2] Kepka, M. : Rafinace oceli. SNTL, Praha, 1989, 211 p. [3] Rada, J. ad.: Elektrotepelná technika. SNTL, Praha, 1985, 344 p.

Recommended literature:

Way of continuous check of knowledge in the course of semester

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerequisities

Subject has no prerequisities.

Co-requisities

Subject has no co-requisities.

Subject syllabus:

Přednáška 1.Současný stav a perspektivy výroby oceli v elektrických pecích. Rozdělení elektrických pecí. Základy silnoproudé elektrotechniky střídavého proudu. 2.Teorie elektrického oblouku. Elektrický oblouk při stejnosměrném napětí. Elektrický oblouk při střídavém napětí. Stabilizace hoření oblouku. 3.Elektrický a tepelný režim práce EOP. Pracovní elektrická charakteristika EOP. Dynamické a fyzikálně chemické účinky oblouků. UHP a SUHP pece. 4.Další zdroje tepla v EOP. Intenzifikace tavení. Použití plynného kyslíku, kyslíkopalivové hořáky. Napěňovací trysky. Dmýchání inertního plynu dnem EOP. Výrobnost EOP. 5.Základní části konstrukce EOP. Transformátor EOP, tlumivka, kompenzace účiníku, krátká síť EOP, elektrody EOP.Výroba grafitových elektrod. 6.Regulace pohybu elektrod. Statická a dynamická charakteristika regulátoru. Blokové schéma regulátoru. Indukční míchání lázně v EOP. Vyzdívky EOP. Vodní chlazení EOP. Odsávání pecních plynů, číštění plynů. 7.Technologie výroby oceli v EOP. Dvoustrusková technologie. Jednostrusková technologie. Význam oxidačního a redukčního údobí tavby. Technologie přetaveb. 8.Výroba legovaných a vysokolegovaných ocelí. Termodynamika metalurgických pochodů při oxidační rafinaci lázně. Odfosfoření při výrobě legovaných ocelí. Redukce oxidů legujících prvků ze strusky do lázně. Legování titanem. Výroba oceli v kyselých obloukových pecích. 9.Kombinované pochody výroby oceli. EOP - DH, EOP - VOD, EOP - AOD. Chování vodíku a dusíku v průběhu tavby v EOP. Měření teploty lázně. Určování aktivity kyslíku, obsahu vodíku a dusíku v lázni. Automatizace řízení výroby v EOP. 10.Stejnosměrné obloukové pece. Zvláštnosti a odlišnosti konstrukce pece. Půdní anody. Průběh tavby ve stejnosměrné peci. Přednosti stejnosměrných pecí a srovnání se střídavými pecemi. 11.Nové pochody ve výrobě elektrooceli – Fuchs Shaft Furnace, Verticon, ConSteel, Comelt-VAI, ContiArc. 12.Nové pochody ve výrobě elektrooceli - ConArc, Arcon, Contimet, KES, Danarc. 13.Výroba oceli v indukčních pecích. Princip ohřevu a tavení. Konstrukční provedení indukčních pecí. Základní elektrické charakteristiky indukční pece.Technologie výroby oceli v indukčních pecích. Vakuové indukční pece. Metalurgické pochody probíhající ve vakuu. Elektrostruskové přetavování. 14.Základy termodynamiky výroby feroslitin. Karbotermické, silikotermické a aluminotermické způsoby výroby feroslitin. Výroba hlavních typů feroslitin: FeMn, FeCr, FeSi, FeTi, FeW Cvičení 1. Exkurze v laboratořích katedry metalurgie – indukční pece, odporové pece. Vědecko-výzkumné aktivity katedry. 2. Základy silnoproudé elektrotechniky střídavého proudu – výpočet fázového zpoždění, rezonance, výkonu střídavého proudu a výkonu třífázového střídavého proudu. 3. Výpočty elektrických charakteristik EOP. 4. Regulace elektrod EOP – videoprogram, seminář. 5. Kontrola výsledků počítačového zpracování elektrických charakteristik. Výpočet rovnovážných obsahů C v taveninách železa. Rovnovážné obsahy kyslíku ve vysokolegovaných taveninách železa. Rozdělení otázek k semináři. 6. Seminář – vybrané otázky z elektrometalurgie. Samostatné zpracování a prezentace. 7. Monitoring tavby na EOP ve VITKOVICÍCH, a.s. 8. Monitoring tavby na EOP ve VITKOVICÍCH, a.s. 9. Průběh tavby EOP – videoprogram, seminář. 10. Studovna časopisů – výběr a zpracování aktuálního literárního zdroje z oblasti elektrometalurgie. 11. Seminář - prezentace výsledků literárního studia. 12. Monitoring tavby na Elektroocelárně TŽ, a.s. 13. Monitoring tavby na Elektroocelárně TŽ, a.s. 14. Výpočtové cvičení – výrobnost obloukové pece, faktory ovlivňující výrobnost. 15. Odevzdání zpracovaných protokolů. Udělení zápočtů.

Conditions for subject completion

Combined form (validity from: 1960/1961 Summer semester)
Task nameType of taskMax. number of points
(act. for subtasks)
Min. number of points
Exercises evaluation and Examination Credit and Examination 100 (145) 51
        Examination Examination 100  0
        Exercises evaluation Credit 45  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.FormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2009/2010 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli K Czech Ostrava 6 Compulsory study plan
2009/2010 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel P Czech Ostrava 4 Choice-compulsory study plan
2008/2009 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel K Czech Ostrava 6 Compulsory study plan
2008/2009 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T022) Slévárenství (04) Slévárenství K Czech Ostrava 6 Compulsory study plan
2008/2009 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel P Czech Ostrava 4 Choice-compulsory study plan
2007/2008 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel K Czech Ostrava 6 Compulsory study plan
2007/2008 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel P Czech Ostrava 4 Choice-compulsory study plan
2007/2008 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T022) Slévárenství (04) Slévárenství K Czech Ostrava 6 Compulsory study plan
2006/2007 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel K Czech Ostrava 6 Compulsory study plan
2006/2007 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel P Czech Ostrava 4 Choice-compulsory study plan
2006/2007 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T022) Slévárenství (04) Slévárenství K Czech Ostrava 6 Compulsory study plan
2005/2006 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel K Czech Ostrava 6 Compulsory study plan
2005/2006 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel P Czech Ostrava 4 Choice-compulsory study plan
2005/2006 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T022) Slévárenství (04) Slévárenství K Czech Ostrava 6 Compulsory study plan
2004/2005 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel K Czech Ostrava 6 Compulsory study plan
2004/2005 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel P Czech Ostrava 4 Choice-compulsory study plan
2003/2004 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel K Czech Ostrava 6 Compulsory study plan
2003/2004 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel P Czech Ostrava 4 Choice-compulsory study plan
2002/2003 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel K Czech Ostrava 6 Compulsory study plan
2002/2003 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel P Czech Ostrava 4 Choice-compulsory study plan
2001/2002 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel K Czech Ostrava 6 Compulsory study plan
2001/2002 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel P Czech Ostrava 4 Choice-compulsory study plan
2000/2001 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel K Czech Ostrava 6 Compulsory study plan
2000/2001 (M2109) Metallurgical Engineering (2109T016) Metalurgie železa a oceli (03) Metallurgy of Iron and Steel P Czech Ostrava 4 Choice-compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner