TECHNIKI WYTWARZANIA
Dr. Inż. Bolesław Karwat
Karwat@agh.edu.pl
B4 p.201 012 617-34-15
Do podstawowych czynników decydujących o technicznej realizacji procesów produkcji zależy zaliczyć:
- technologie produkcji’
- typ i rodzaj stosowanych maszyn i urządzeń
- liczbę maszyn i urządzeń
- rozmieszczenie maszyn i urządzeń
TECHNOLOGIA PRODUKCJI
Pojecie to jest bardzo rożnie definiowane w ujęciu ogólnym przyjmuje się ze jest to zbiór procesów, metod, czynności, procesów oraz maszyn i urządzeń stosowanych do produkcji.
PROCES
Jest to zmiana własności (cech) rozpatrywanego zasobu (surowców, materiałów pomocniczych i energii) w wyniku celowego oddziaływania czynników zewnętrznych.
Jeżeli zmiana występuje w wyniku oddziaływania czynników niezależnych od człowieka wtedy jest to zjawisko!
PROCES WYTWARZANIA
Wytwarzanie jest to realizacja procesu technologicznego przez oddziaływania na zasob z gory określonymi czynnikami zew dla uzyskania założonych własności (cech) wyboru (produktu). Proces wytwarzania określa jak i czym proces ma być wytwarzany.
PROCES TECHNOLOGICZNY
Technologia jest to celowa i określona zmiana stanu właściwości (cech) zasobu dla uzyskania założonych własności (cech) produktu. Proces technologiczny, określa jak produkt ma być wytwarzany.
PROCES PRODUKCYJNY
Produkcja jest to opis przetwarzania zasobów (surowców, materiałów pomocniczych, energii itp. ) w produkty przeznaczone do sprzedaży (na rynek). Przez parametry ekonomiczne. Produkcja jest pojęciem ekonomicznym i opis jej stanu jest określony przez parametry ekonomiczne. Proces produkcyjny określa wiec jak zmieniają się parametry ekonomiczne produktu w procesie wytwarzania.
W języku polskim w zagadnieniach technicznych bardzo często pojęcia „proces wytwarzania” zastępowane jest nie słusznie przez pojecie „procesu produkcyjnego”, które jest ściśle pojęciem ekonomicznym.
STRUKTURA TECHNOLOGI PRODUKCJI
Stanowi opis kolejności stosowanych procesów, operacji w procesie produkcyjnym. Struktura technologii produkcji jest opisem jakościowym procesu produkcji.
STRUKTURA PROCESÓW PRODUKCJI
(przy danej technologii) opisuje kolejność stosowania maszyn i urządzeń (wykonujących określone operacje lub procesy wynikające z technologii) na przedmiocie produkcji (uwzględnia liczbe i parametry stosowanych maszyn i urządzeń oraz przedmiotów produkcji). Struktura procesu produkcji jest opisem ilościowym procesu produkcji.
Struktury te mogą być przedstawione w postaci:
- schematów
- zestawień (kart)
Szczegółowość tych schematów i zestawień zależy od potrzeb do jakich są opracowywane. Mogą one być, począwszy od bardzo zagergowanego opisu np. struktury produkcji całego zakładu produkcyjnego do szczegółowego opisu technologii produkcji jednego produktu lub technologii jego montażu.
SCHEMATY STRUKTURY TECHNOLOGII PRODUKCJI
Podaja informacje dotyczące:
- z czego produkt jest wytwarzany,
- jakim procesom poddawany jest produkt
- jakim zmianom jest poddawany przedmiot produkcji
- jaka jest kolejność stosowanych operacji i procesów.
SCHEMATY STRUKTURY PROCESU PRODUKCJI
- jakie i ile maszyn i urządzeń wykonuje operacje i procesy
- jakie i ile przedmiotów podlega operacjom technologicznym
- charakterystyki maszyn i urządzeń
Schematy stanowią podstawową informacje do opracowania:
- bilansów materiałowych
- bilansów energetycznych
- przepływu produkcji w zakładzie czyli, przemieszczania się przedmiotów produkcji w czasie organizacji produkcji
SCHEMATY TECHNOLOGICZNE GRUP PRODUCENTÓW
Problem grupowania produktów występuje w przypadku produkcji o bardzo różnorodnym asortymencie, produkcji sięgającej kilkuset lub więcej rodzajów produktów. Każdy z tych produktów ma „swoja własna” technologie. Zakład musi być tak zaprojektowany, aby każdy produkt mógł być wyprodukowany.
BILANSE
Każdy przypływ materiałów jest zbilansowany. Przykładami takich bilansów materiałowych są bilanse:
- całego zakładu
- wydziału
- procesu
- produktu
- operacji technologicznej
Cechy charakterystyczne
Bilanse są sporządzane w odniesieniu do pewnej jednostki czasu
Energia wej.
SCHEMAT BILANSU
Energia strat
Masa strat
Masa wej
Masa wyj (produkt)
PROPCESY PRODUKCJI METALI
Metale w przyrodzie występują zazwyczaj w postaci związków chemicznych jako tlenki i siarczki, węglany. Wyjątek stanowi złoto, które występuje w czystej pierwiastkowej postaci.
1. produkcja stali i stopów Fe
2. produkcja miedzi i stopów Cu
3. Produkcja aluminium Al.
Minerały w których występują związki metali nazywamy rudami. W rudach oprócz związków metali występują również inne tlenki, które stanowią skałę płonną. W skład skały płonnej wchodzą zazwyczaj tlenki glinu Al2O3, tlenki krzemu SiO2 tlenki wapna CaO, a wiec związki powszechnie występujące w przyrodzie. Tlenki te charakteryzują się tym, że posiadają bardzo wysokie temperatury topliwości.
W najogólniejszym zarysie produkcja metali oparta jest o dwa zasadnicze procesy:
- oddzielenia skały płonnej od związków metali za pomocą topników do obniżenia temperatury np. za pomocą wapnia CaO lub kamienia wapiennego CaCO3
- wydzielenie metalu ze związków w którym występuje. Proces redukcji polega na oddzieleniu tlenu od metalu proces odwrotny zwany jest procesem utleniania.
Najczęściej do procesu utleniania w hutnictwie wykorzystuje się węgiel ze względu na duże powinowactwo z węglem.
TECHNOLOGIA PRODUKCJI SUROWKI I STALI
Podstawowe surowce to:
- rudy żelaza
- węgiel koksujący
- kamień wapienny
Rudy żelaza w kopalniach są poddawane wzbogaceniu, aby pozbyć się większości odpadów. Przetworzona ruda zwana jest KONCENTRATAMI. Obecnie rudy są bardzo ubogie w rudy Fe. Rudy żelaza występują w postaci tlenków (magnetyty, hematyty).
KAMIEŃ WAPIENNY CaCO3
Kamień wapienny otrzymywany jest poprzez selektywną eksploatację rozpoznanych, charakteryzujących się wysoką jakością złóż, przetwarzany w procesie kruszenia i sortowania na odpowiednie klasy ziarnowe.
Zastosowanie
W zależności od stopnia czystości i granulacji wykorzystywany jest w:
przemyśle cukrowniczym, przemyśle hutniczym, uzdatnianiu wody pitnej PN-EN 1018:2000, przemyśle chemicznym, przemyśle nawozowym, budownictwie i prefabrykacji PN-EN 12620:2004, w drogownictwie PN-EN 13242:2004,
Produkt należy przechowywać w warunkach zabezpieczających go przed zawilgoceniem i zanieczyszczeniem. Transport samochodowy lub kolejowy.
SPIEK (aglomeraty)
Półwyrób lub wyrób gotowy otrzymany z proszków przez spiekanie (metalurgia proszków). Zależnie od doboru składników rozróżnia się: spieki proste, jednoskładnikowe oraz spieki złożone, wielofazowe. Do najważniejszych spieków złożonych zalicza się: pseudostopy, spieki ceramiczno-metalowe (cermet), spieki grafitowo-metalowe (łączące własności grafitu z własnościami metalu, którym bywa najczęściej miedź, żelazo lub brąz) oraz spieki diamentowo-metalowe.
WYKŁAD II 14.11.09
Proces technologiczny w oddziale Dabrowa gronicza
1. Tasma spiekajaca
2. Wielki piec
3. Surowki
4. Konwertor
5. Stanowisko agonowania
6. Odlewnia
7. Pieckokadz
8. Odgazowanie próżniowe
9. MCOS I
10. MCOS II
11. MCOS III
12. Walcownia duza
13. Walcownia srednia
14. Odgazowanie próżniowe
Sklad mieszanki spiekalniczej:
1. Mieszanka usredniona
2. Kamien wapienny
3. Dolomit
4. Koksik
5. Antracyt
6. Odsiew spieku zimny z wielkiego pieca
7. Zwrot goracy z sit Schnecka
1
BUDOWA WIELKIEGO PIECA (ok. 40m wys.):
2
1. gardziel pieca
2. szyb pieca
3. przeskroń
3
4. spadki
4
5. gar wielkiego pieca
5
Piec jest konstrukcja samonosna, sklada się z 3 warstw:
1. Od zewnątrz - pancerz pieca 50-70mm (spawany);
2. Chłodnice płytowe lub skrzynkowe w których są zatopione rury, w których plynie woda zdemineralizowana dla chłodzenia pancerza;
3. Od wewnątrz wymurówka ognio trwała często wykonana z ołowiu
Katy w konstrukcji są bardzo ważne pomiędzy kolejnymi ścianami pieca.
Produkty wielkich pieców
- surówka
- żużel
- Gaz wielkopiecowy
Stalownia konwertorowa – trzy konwertory tlenowe o pojemności 350 ton każdy, stanowiska do , odgazowania i argonowania stali.
Zanieczyszczenia w stali płynnej:
- gazy oraz składniki szkodliwe
- wtrącenia niemetaliczne
- niejednorodność chemiczna i fazowa (segregacja)
WYKŁAD III – 6.12.09r.
Podzial metali nieżelaznych:
Do metali nieżelaznych powszechnie stosowanych w technice należą:
Cu, Ni, Al, Zn, Pb, Sn, Mg, Mn
Różnią się one własnościami fizycznymi i chemicznymi.
Metale ciężki o gęstości > 3,6 g/cm3
1. Metale łatwo topliwe, o temp topnienia <650 st C
Hg, Sn, Bi, Zn, Cd, Sb
2. Metale ciezki trudno topliwe, o temp topnienia 650- 2000 st C
Ag, Au, Cu, Mn, Co, Ni, V, Pt, Cr, Ti
3. Metale ciężki bardzo trudno topliwe, o temp topnienia powyżej 2000 st C
W, Mo, Ta
Spośród metali nieżelaznych ...
miromaj123