Přední světové i evropské ocelářské asociace jako WorldSteel, EUROFER nebo
STAHL Institute mají na závěr roku vždy významné výroční konference, na
kterých je zveřejňována predikce výroby a spotřeby ocelářských výrobků.
Poslední uváděná čísla ukazují, že po letech dlouhotrvajícího růstu dochází
k určité stagnaci, nebo dokonce poklesu, a to rozdílně dle regionu.
Argumentačně jsou jako hlavní faktory, které vývoj ovlivňují uváděny
nadkapacita - cílené využívání ocelářských kapacit doporučené OECD již v
devadesátých letech v úrovni alespoň 84%, kleslo na současných téměř 65%.
Jako další faktory se jedná zejména o zátěž životního prostředí, dostupnost
a ceny energií, klesající zájem mladé generace o technické obory a rovněž i
nerovné podmínky v zahraničním obchodu.

Cílem prezentace je charakterizovat trend dalšího vývoje a to právě ve vazbě
na výše zmíněné faktory.

Účelová podpora VaV je poskytována projektům VaV na základě výsledků veřejných soutěží. MPO poskytuje podporu projektům jim vyhlašovaných programů. Cílem programů je zdokonalení současných praxí, metodik, regulačních mechanismů, stejně jako získání nových poznatků, dovedností, služeb, informačních a řídících produktů a postupů, které budou určeny ke zvýšení kvality, dovolující zvýšit udržitelnost a prosaditelnost a též ke zvýšení hospodárnosti této činnosti.

Příspěvek se v úvodu zaměřuje na výhled světové ekonomiky. Poté se věnuje predikci výroby oceli. Následně rozebírá otázky začínající čtvrté průmyslové revoluce. Diskutuje jak svět na tuto novou situaci reaguje. Dále probírá současné ekonomické problémy metalurgie. Dotýká se výzkumu a vývoje v metalurgii. Dále se zaměřuje na vybrané problémy české metalurgie. Zejména na aplikaci výsledků výzkumu a vývoje, zavádění inovací a zejména zajištění pracovníků pro metalurgii a udržení dobrých spolupracovníků. Podrobněji se zaměřuje zejména na otázky zabránění odchodu špičkových zaměstnanců.

Z důvodu nízké účinnosti starého systému sekundárního odsávání prachu z haly kyslíkové konvertorové ocelárny (KKO) v Třineckých železárnách (TŽ) a po příslibu Ministerstva životního prostředí ČR poskytnout dotaci ve výši až 90%, se vedení TŽ rozhodlo vypsat počátkem roku 2012 veřejné výběrové řízení na generálního dodavatele nového systému sekundárního odprášení haly KKO. Účelem nového systému Sekundárního odprášení haly KKO je snížení úniku tuhých znečišťujících látek do ovzduší z provozu kyslíkové konvertorové ocelárny. Stavba řešila výstavbu kompletní nové filtrační stanice o kapacitě více než 2,2 mil. m3/h teplé vzdušniny. Nové sekundární odprášení je provozováno od října 2015.

V současné době je modifikace nekovových vměsků v tekuté oceli běžně používána praxe pro zabránění zanášení ponorných výlevek během plynulého odlévání oceli. Výsledkem je zvýšení množství taveb v sekvenci během kontinuálního způsobu lití a stabilita regulace přítoku oceli do krystalizátoru. Vápník je do oceli injektován nejčastěji plněnými profily na bázi vápníku a křemíku CaSi, dále CaFe, CaAlFe. V současné době je používán rovněž profil s čistým Ca. V případě použití čistého vápníku pro modifikaci nekovových vměsků dochází vyššímu rozstřiku oceli během injektáže oproti použití běžného profilu CaSi. Je nutné zabezpečit dostatečný volný prostor nad hladinou pánve, aby nedošlo výhozu kovu mimo vnitřní prostor pánve. Účinnost ztekucování pevných nekovových vměsků při použití čistého vápníku (ekvivalentní množství Ca k profilu CaSi) je nestabilní. Tato skutečnost je vysvětlována právě vysokým stupněm rozstřiku oceli, který způsobuje reoxidaci oceli a snížení efektivity modifikace. Mikročistoty oceli jsou shodné pro při použití CaSi i čistého Ca.

Nové vysokoteplotní poměrové pyrometry Endurance

Fluke Process Instruments představuje novou řadu vysokoteplotních poměrových pyrometrů Endurance pro teploty od 550 °C do 3200 °C.

Pyrometry Endurance poskytují robustní řešení pro výrobce, kteří chtějí zlepšit kvalitu výrobků, snížit zmetkovitost, maximalizovat propustnost výroby a minimalizovat náklady na energii. Nabízejí vynikající optické rozlišení (až 150 : 1) pro sledování kritických výrobních postupů a inovativní funkce, které pomáhají lépe charakterizovat výrobní parametry. K dispozici je řada objektivů s rozdílnými optickými charakteristikami pro různé potřeby montážní vzdálenosti a velikosti měřicí stopy. Vestavěná kamera umožňuje přes Ethernet ověřit, že je pyrometr správně zaměřený. Laserový zaměřovač usnadní nastavení, když je pyrometr obtížně dostupný. Osvětlovací dioda slouží k zobrazení aktuální velikost měřené oblasti. Příslušenství SpotScan umožňuje měření větších objektů.

Instalací pyrometrů Endurance je možné snížit náklady na údržbu díky jejich spolehlivosti. Jednotky jsou vybaveny robustními galvanicky izolovanými vstupy a výstupy, jsou v pouzdru z nerezové oceli, mají odolnost IP65 a odolají teplotě okolí do 65 °C nebo až do 315 °C při použití chladicího příslušenství. Signalizace zašpiněné vstupní čočky objektivu odstraní potřebu jejího pravidelného čištění.

Pyrometry Endurance jsou mimořádně všestranné a snadno se instalují. Jejich široký teplotní rozsah pokryje celý výrobní proces. Pyrometry mají průmyslová rozhraní (Ethernet, Profinet a RS-485), napájeny mohou být systémem Power over Ethernet (PoE). Intuitivní ovládací panel usnadňuje uživatelské nastavení. Programové vybavení pro nastavování a monitorování zjednodušuje konfiguraci a nasazení, vestavěný webový server umožňuje archivaci naměřených dat pro jejich sledování a řešení případných problémů.

Pyrometry Endurance jsou nabízeny s pětiletou zárukou, nejdelší ve své třídě.

Tento článek se zaměřuje na základní koncepty a trendy v oblasti pokročilých metod řízení technologických procesů v ocelářství. Provázanost mezi technologiemi jako je například řetězec: úprava vsázky – vysokopecní výroba železa – výroba oceli – odlévání – chladnutí – ohřev – tváření, by proto měla vést i k provázanosti řídicích systémů jednotlivých technologií. Znalost technologických dat ze všech uzlů celého řetězce, i přes jejich značný objem, umožňuje vytvořit optimalizovaný systém řízení celé výroby. Vytvoření příslušných modelů by mohlo alespoň parciálně naplňovat vize představené v projektu Industrie 4.0.

Pri plynulom odlievaní ocele slúži medzipanva ako efektívny kontinuálny metalurgický reaktor. Je jedným z najdôležitejších technologických uzlov, nakoľko v podstatnej miere ovplyvňuje stabilitu procesu liatia a tým aj kvalitu kontiodliatkov. Okrem rafinačných účinkov troskovej fázy je veľmi dôležitým faktorom ovplyvňujúcim kvalitu vyrábanej produkcie prúdenie ocele v medzipanve, ktoré je ovplyvnené geometriou a rozmermi medzipanvy, tvarom a usporiadaním priečok a hrádzok, hladinou ocele v medzipanve, objemovými prietokmi a polohou tieniacej trubice. Príspevok sa zaoberá teoretickou analýzou medzipaniev ako aj skúsenosťami z prevádzky pri odlievaní ocele na novom zariadení plynulého odlievania ocele (ZPO) v Železiarňach Podbrezová. Stručne popisuje základné technicko-technologické parametre ZPO v ŽP a.s., so zameraním na medzipanvu, vrátane prehľadu žiaruvzdorných materiálov používaných pre výmurovku medzipanvy.

V príspevku je pozornosť zameraná na mechanizmus tvorby stiahnutiny v oceľovom ingote. Overovanie bolo urobené v laboratórnych podmienkach , kde sa použil modelový materiál a modelové kokily. V technologickej praxi sú dlhší čas hľadané metódy a spôsoby , ktoré dokážu zabezpečiť porovnateľne využiteľné parametre pre reálny proces získané pri experimentoch. Už dávnejšie boli urobené experimentálne práce využívajúce ľahko taviteľné materiály. Z pohľadu teórie tuhnutia a kryštalizácie je najvýhodnejšie odlievanie rozmerovo najmenších ingotov. Je to vtedy, ak je cieľom dosiahnuť optimálnu homogenitu – chemickú aj štruktúrnu. Praktická výroba oceľových ingotov je náročný technicko – organizačný proces a problém, závislý od viacerých činiteľov. Metódy experimentálneho výskumu procesu tuhnutia sa delia na priame a nepriame. Ako modelový materiál bol použitý sírnatan sodný kryštalický čistý Na2 S2 O3 . 5H2 O. Sírnatan sa topil pri teplote 52 až 56º C. Odlievalo sa do modelovej kokily vyrobenej z plexiskla . Aplikovaný materiál je nevhodný pre takýto druh skúšok a je problematický z pohľadu vyberania vzoriek, ktoré napriek tomu, že sa povrch dutiny natrie filmom zo silikónovej pasty držia na stenách . Ako druhý experimentálny materiál bol použitý stearín. Je to zmes voľných mastných kyselín a to najmä kyseliny palmitovej a stearovej. Teplota topenia je udávaná 55 -59˚C. Do oceľovej kokily boli odliate pokusné valčeky. Pri aplikovaní stearínu bolo badať rozdiel v kvalite odlievaných vzoriek. Telo vzoriek bolo po stuhnutí v kokile relatívne vhodné pre nasledujúce pozorovania. Ako vhodnejší sa ukázal stearín.

Tento príspevok sa zaoberá štúdiom vplyvu rýchlosti liatia ocele na výskyt nekovových inklúzií na základe skúmania jednotlivých vzoriek odobratých pri rôznych rýchlostiach liatia ocele. Cieľom príspevku bolo identifikovať a popísať súvis medzi nekovových inklúziami prítomnými v kove a zmenami rýchlostí liatia na zariadení plynulého odlievania. Identifikácia nekovových inklúzií v rámci tejto štúdie bola realizovaná pomocou metódy (AES) založenej na atómovej emisnej spektrometrii vyhodnocujúcej prítomnosť stanovených prvkov v kove. Táto metóda pracuje na princípe emitovaného svetla, získaného budiacim zdrojom vysokonapäťovou iskrou. Štúdium vplyvu technologických parametrov výroby a odlievania na čistotu sledovaných obalových akostí ocelí prispieva k ich optimalizácii, ako aj k celkovej minimalizácii výskytu nekovových inklúzií v objeme ocele.

V práci jsou uvedeny výsledky studia průběhu redukce Cr2O3 ze strusky do oceli v laboratorních podmínkách. Cílem laboratorních experimentů byla redukce Cr2O3 ze strusky a zvýšení obsahu chromu v tavenině pomocí ferosilicia představujícího redukční činidlo. Pro experimentální tavby byl nejprve proveden návrh teoretického výpočtu spotřeby redukčního činidla. Studium redukce v laboratorních podmínkách bylo realizováno při aplikaci tří jakostí legované oceli s obsahem cca 9 hm. %, 13 hm. % a 18 hm. % chromu, teplotě experimentů 1 650 °C, spolu se změnou množství redukčního činidla a doby redukce. Výsledky uvedené v příspěvku představují základní informace o průběhu redukce Cr2O3 ze strusky a budou využity při verifikaci výsledků v poloprovozních a provozních experimentech, které budou napodobovat provozní podmínky v elektrické obloukové peci.

V předkládané práci jsou uvedeny, popsány a vyhodnoceny experimenty redukce chrómu ze strusky o vysokém obsahu Cr2O3 pomocí redukčních činidel uhlíku ve formě antracitu a křemíku ve formě feroslitiny FeSi. Experimentální tavby v atmosférické indukční tavící peci byly provedeny s použitím kyslíko-palivového hořáku, který byl pro tyto experimenty navržen a vyroben. Střední obsahy prvků v tavenině během redukce činily 16 % Cr, 5 % Ni a 1 % Mo.

Zvládnutí technologie plynulého odlévání ocelových předlitků bez vnitřních vad a nehomogenit, jako jsou porozita, trhliny či praskliny, je obvykle podmíněno znalostí teplotního pole předlitku, metalurgickou délkou, délkou dvoufázového pásma, makrosegregací a napěťových poměrů, ke kterým dochází v průběhu tuhnutí a chladnutí předlitku. Jednou z metod, která dnes bývá k verifikaci procesu uplatňována, je metoda numerického modelování v komerčně dostupných software. Simulačních softwarů je dnes ale na trhu celá řada a ne vždy je snadné pro uživatele se zorientovat, který z nabízených programů je nejvhodnější právě pro verifikaci a optimalizaci jeho procesu. Příspěvek proto prezentuje aktuální výpočetní možnosti a zkušenosti získané při verifikaci kvalitativních parametrů plynule litých ocelových předlitků v software ProCAST, který je využíván na katedře metalurgie a slévárenství Fakulty metalurgie a materiálového inženýrství pod záštitou Regionálního materiálově technologického výzkumného centra Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava pro řešení projektů s průmyslovými partnery. Pozornost je zaměřena především na přehled základních požadovaných výsledků u radiálního plynulého odlévání ocelových předlitků, tomu odpovídající způsob výpočtu, problematiku identifikace vstupních parametrů numerického modelu a interpretaci získaných výsledků.

The paper deals with the study of thermo-physical properties of two tool steel grades. The work is focused mainly on phase transition temperatures, particularly liquidus and solidus temperatures determination. These key phase transition temperatures were studied using two thermal analysis methods: “direct” thermal analysis (TA) and Differential Thermal Analysis (DTA). Temperatures of solidus and liquidus are discussed with values used for real casting process and with theoretically calculated temperatures using selected polynomial equations and by SW, such as Thermo-Calc with database TCFE8 a IDS (solidification analysis package). Differences between solidus and liquidus temperatures were encountered between theoretical and experimental values and values used for real casting process. Temperatures of solidus and liquidus were specified with use of thermal analysis methods. Discussion of obtained temperatures is performed with possible impact to the real casting process.

Je zřejmé, že znalost teplot solidu (TS) a z pohledu odlévání pak především likvidu (TL) u vyráběných jakostí ocelí je v dnešní době stále přísnějších požadavků na kvalitu ingotů nezbytná. Existují možnosti stanovit tyto teploty pomocí empirických vztahů nebo na základě výpočtu celé řady programů využívajících termodynamických databází. Tyto výpočty jsou z principu založeny na chemickém složení oceli a výsledné teploty fázových přeměn jsou pak jeho odrazem. Úskalím těchto výpočtů je, že získané hodnoty TL či TS nemusí odpovídat skutečnosti. Jak již bylo v minulosti prokázáno, pro konfrontaci vypočítaných TL a TS je velmi vhodné využít metod termické analýzy. Povětšinou je ale z ekonomických důvodů realizováno zpřesnění jen na základě jednoho vzorku z jedné jakosti. V rámci řešení projektu TA0410035 bylo umožněno odebrat vzorky ložiskové jakosti oceli 100CrMo7 ze dvou taveb s odlišným chemickým složením, avšak v rámci tolerance dané specifikace. Výsledky ukazují, že i u jedné jakosti oceli může dojít k významným rozdílům u obou teplot (TL i TS). Navíc v případě studované ložiskové oceli byl posun u obou teplot v rozporu s posunem u vypočítaných teplot.

Skuteczność procesu próżniowego odgazowania stali metodą RH zależy od wielu czynników. Jednym z ważniejszych są procesy hydrodynamiczne zachodzące w kadzi stalowniczej i komorze próżniowej. Określenie sposobu przepływu i mieszania się stali w urządzeniu przemysłowym jest bardzo trudne i kosztowne. W związku z tym do tego celu wykorzystuje się m. in. metody modelowania fizycznego. W artykule przedstawiono rezultaty badań przeprowadzonych na wodnym modelu fizycznym urządzenia RH, dotyczące wpływu rozmieszczenia dysz w króćcu ssącym na czas trwania pełnego obiegu stali. Wyniki badań przedstawione zostały w postaci krzywych rezydencji RTD. Celem tego typu badań jest optymalizacja przemysłowego procesu próżniowego odgazowania stali metodą RH.

Odborná komise ekonomická ČSS od r. 2000 nákladově posuzuje hlavní fáze výroby odlitků. Postupně je analyzuje a vytváří nákladové modely, které umožní zjistit náročnost konkrétního odlitku. Zjištěné skutečnosti by měly sloužit jako nástroj pro řízení nákladů výroby odlitků. Již pátým rokem se kolektiv řešitelů věnuje oblasti apretace odlitků.
Příspěvek stručně shrnuje závěry Projektů XII - XV. Seznamuje s dokončením vývojových prací na přídavném zařízení DSTP monitorující tryskací proces a hodnotí konkrétní přínosy zavedení motivačního programu pro obsluhy tryskačů. V oblasti tepelného zpracování odlitků informuje o výsledcích nákladového porovnání vybraných typů tepelného zpracování, včetně hledání statistických závislostí spotřeby plynu na konkrétních charakteristikách. Závěr příspěvku naznačuje úvodní postupy v šetření nákladovosti rozsáhlé kapitoly odstraňování nálitků. Problematika tepelného zpracování odlitků a oddělování nálitků by měla být nosným tématem i pro následující PROJEKT XVII.

Optimální nastavení stroje pro kosoúhlé rovnání pro danou sadu vstupních parametrů rovnané tyče je stále složitý problém. Numerické simulace procesu a optimalizace jeho parametrů pomocí standardního MKP kódu vede k časově náročné proceduře. V tomto příspěvku prezentujeme efektivní algoritmus založený na Eulerovském popisu toku materiálu skrz rovnací stroj. Je dokumentováno podstatné zrychlení novým algoritmem a výsledky jsou srovnány s nezávislými výpočty a experimentálním měřením.