Kuonanmuodostus ja faasipiirrosten hyödyntäminen kuonatarkasteluissa Ilmiömallinnus prosessimetallurgiassa Syksy 2014 Teema 8 - Luento 4 Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Tavoite Tutustua kuonanmuodostumiseen metallurgisissa prosesseissa Oppia arvioimaan kuonanmuodostumista, kuonien ominaisuuksia ja käyttäytymistä tasapainopiirroksia hyödyntäen Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Sisältö Kuonanmuodostuminen Yleisesti (Kertausta Teeman 8 1. luennolta) Eri prosessivaiheissa (Masuuni, Konvertterit, Senkkakäsittelyt, Liekkisulatus) Miten kuonanmuodostukseen voidaan vaikuttaa? Kuonien ja kuonanmuodostuksen tarkastelu tasapainopiirroksia käyttäen Kuonatien käsite Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Kuonanmuodostus yleisesti: Mistä kuonat muodostuvat? Panosmateriaalien epäpuhtaudet, jotka ovat hapettuneessa muodossa tai hapettuvat prosessoinnin aikana Prosessin oksidiset reaktiotuotteet Kuonanmuodostajat (CaO, MgO, SiO2) Koostumus halutulle alueelle Kuonanmuokkaajat kuten fluksit (CaF2) Tulenkestävät materiaalit Täysin synteettiset kuonat Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Kuonanmuodostus yleisesti: Mistä kuonat muodostuvat? Helposti pelkistyvät oksidit Metallifaasiin Vaikeasti pelkistyvät oksidit  Kuonafaasiin Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Masuuni Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Masuuni: Mistä kuona muodostuu? Masuunin raaka-aineet (sintteri, pelletit tai palamalmi ja koksi) sisältävät epäpuhtauksia Sivukivet Agglomeroinnissa lisätyt seosaineet Malmimineraaliin liuenneet aineet (poistaminen ei onnistu rikastusteknisesti) Tuhka Kuonanmuodostajat (kalkki), jolla koostumus saadaan halutulle alueelle Injektoitavan öljyn mukana tuleva rikki Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Masuuni: Kuonanmuodostus Masuunikuonan muodostuminen alkaa jo kiinteässä tilassa masuunin yläosissa Raudan oksidien pelkistyminen alkaa Joidenkin aineiden diffuusio faasien rajapinnoille Toisten aineiden konsentroituminen residuaaliin FeO-rikas eutektinen sula = Primäärikuona Primäärikuonan koostumus riippuu täysin siitä, mitä komponentteja on läsnä Panosmateriaalit + Kaasut! Masuunin yläosissa syntyy useita primäärikuonia, jotka alasvirratessaan sekoittuvat ja muodostavat varsinaisen masuunikuonan Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Masuuni: Sintterin primäärikuona Sinttereihin lisätään kuonanmuodostajaksi kalkkikiveä, kvartsia ja oliviinia Sintterin metallurgiset ominaisuudet määräytyvät pitkälle sintrauksessa syntyneen mineralogian seurauksena. Raahen sintraamolla käytetyn sintterin (CaO/SiO2 = 1,9 - 2,1) päämineraalit olivat magnetiitti, hematiitti, kalsiumferriitti ja lasinen kuona. Lisäksi forsteriitti (Mg2SiO4) ja larniitti (Ca2SiO4) Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Masuuni: Sintterin primäärikuona Rauta-wüstiitti -tasapainoon pelkistetyn sintterin primäärisulan koostumuksia Kuonanmuodostusta eivät määrää yksittäiset mineraalit, vaan keskenään kontaktissa olevat mineraalit Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Masuuni: Happaman pelletin primäärikuona Happamissa pelleteissä primäärikuona muodostuu FeO-SiO2-systeemiin, jossa materiaali on sulaa jo 1200 C lämpötilassa Ongelmana panoksen sulaminen liian aikaisin Tavoitteena kapea ja mahdollisimman alas (korkea T) sijoittuva koheesiovyöhyke Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Masuuni: Oliviinipelletin primäärikuona Lisättäessä pellettiin kvartsin sijasta oliviinia (Mg2SiO4) pelletin sisään jäävän primäärisulan solidus- ja likviduslämpötilat nousevat Oliviini = Fe2SiO4-Mg2SiO4-kiinteä liuos (fayaliitti-forsteriitti) Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Masuuni: Oliviinipelletin primäärikuona Koheesiovyöhykkeellä FeO on hallitseva kuonakomponentti Pelkistymisen edetessä FeO-pitoisuus laskee ja siirrytään pois FeO-nurkkauksesta Jos pelletti ei sisällä MgO:a, siirrytään kohti fayaliitin koostumusta Suuremmilla MgO-pitoisuuksilla koostumus siirtyy kohti forsteriittia TSol ja TLikv kasvavat Oliviini = Fe2SiO4-Mg2SiO4-kiinteä liuos (fayaliitti-forsteriitti) Magnesiowüstiitti: MgO-FeO-kiinteäliuos

Masuuni: Oliviinipelletin primäärikuona TSol ja TLikv nousevat myös MgO:n liuetessa rauta-oksidiin (magnesiowüstiitti) Tällöin MgO:ta tarvitaan enemmän, koska sitä kuluu magnesiowüstiitin muodostumiseen ja fayaliittisen sulan muodostumisen hidastamiseen Oliviini = Fe2SiO4-Mg2SiO4-kiinteä liuos (fayaliitti-forsteriitti) Magnesiowüstiitti: MgO-FeO-kiinteäliuos

Masuuni: Koksin primäärikuona Hapan primäärikuona, joka syntyy tuhkan mineraaliaineksista ja kaasusta tulevista komponenteista B = CaO/SiO2 = 0,044 Ei muodosta itsenäistä sulaa (FeO puuttuu) Muut virtaavat primäärisulat liuottavat koksin tuhkan itseensä Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Masuuni: Koksin primäärikuona Koksauksen maksimilämpötila n. 1050 C Tuhkan mineraalit käyneet ko. lämpötilassa Koksin tuhka-aines ei muutu juurikaan ennen koheesiovyöhykettä, kun T < 1050 C Kompleksisia mineraaliyhdisteitä Kiertävät komponentit (alkalit, rikki) vaikuttavat jo masuunin yläosissa Koheesiovyöhykkeellä ja sen alla mineraalit hajoavat yksinkertaisimmiksi Syinä terminen hajoaminen sekä hiilen ja höyrystyvien komponenttien kaasuuntuminen Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Masuuni: Koksin primäärikuona Koksissa hiilen pinnoilla olevat kiinteät tuhka-komponentit vapautuvat koheesiovyöhykkeellä (jossa hiilestä palaa n. 30 %) ja yhtyvät sintterin ja/tai pellettien primäärikuoniin Koheesiovyöhykkeen ohella koksin tuhka-aineita vapautuu merkittävästi palo-onkaloissa, joissa hiilestä kaasuuntuu n. 60 % Raakaraudan hiilettyminen kuluttaa loput 10 % koksin hiilestä, jolloin vapautuvat loput koksin tuhkasta Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Masuuni: Mistä kuona muodostuu? Ilmoitettu kilogrammoina tuotettua raakarautatonnia kohden Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Masuuni: Loppukuonan muodostuminen primäärikuonista Kv Emäksinen sintterin kuona (S) Hapan pelletin kuona +MgO (P) Hapan koksintuhka +Al2O3 (K) Kalkkikivi (Kk) Kvartsi (Kv) Palamalmi tms. (Pm) P K Pm Lk S Kk Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Masuuni: Kuonanmuodostus Masuunin alaosaan muodostuvan loppukuonan pääkomponentit ovat CaO, SiO2, MgO ja Al2O3 Masuunin toiminnan kannalta koostumus on saatava alueelle, jossa kuona on täysin sulaa masuunin alauunin toimintalämpötiloissa Laskulämpötila esim. 1350 C tai 1450 C Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Masuuni: Kuonalle asetettavat tavoitteet Kuonan on koottava yhteen faasiin aineet, joita ei haluta raakarautaan Monet oksidit + Rikki Kuonan oltava täysin sulaa, jotta se saadaan laskettua pois masuunista Esim. TiO2, CaO, MgO, Al2O3 ja SiO2 omaavat puhtaina korkean sulamispisteen  Vaatimukset koostumukselle Lopullisen koostumuksen optimointi on kompromissi tavoitteiden välillä Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Masuuni: Kuonan koostumuksen optimointi Rikin kuonautumista voitaisiin tehostaa emäksisyyttä kasvattamalla, mutta toisaalta tämä vie kuonaa alueelle, jossa se ei ole täysin sulaa Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

LD-KG-konvertteri: Mistä kuona muodostuu? Erilaisista terässulan hapettumistuotteet FeO, SiO2, MnO ja Al2O3 Erikseen lisättävät kuonanmuodostajat sekä fluksit CaO, MgO, SiO2, ja CaF2, jne. Vuorausmateriaaleista liukenevat oksidit SiO2, MgO, CaO, Al2O3, jne. Raakaraudan mukana tuleva kuona Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

LD-KG-konvertteri: Mistä kuona muodostuu? Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

LD-KG-konvertteri: Mistä kuona muodostuu? Konvertterikuonan pääkomponentit ovat CaO, FeO ja SiO2 Tyypillinen kuonamäärä on 50-100 kg/tte Kalkkia lisätään n. 40-60 kg/tte Kalkkiylimäärää on vältettävä Liukenematon kalkki ei osallistu reaktioihin Lisäkustannukset Heterogeeninen (’vaikea’) kuona Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

LD-KG-konvertteri: Kuonanmuodostus Rautaa ja piitä hapettuu FeO:ksi ja SiO2:ksi SiO2-pitoinen kuona kuluttaa aggressiivisesti vuorausta Lisätty kalkki liukenee kuonaan ja nostaa CaO-pitoisuutta Liukenemista nopeutetaan korkealla lanssilla, jolloin FeO:a hapettuu enemmän Kalkin liuettua lanssia lasketaan (Fe:n pelkistyminen) Kuonasta alkaa erkautua 2CaOSiO2:a Heterogeeninen kuona FeO:n aktiivisuus korkea  Pelkistyminen Fe:ksi Metallin C-pitoisuuden laskiessa Fe hapettuu taas Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

LD-KG-konvertteri: Kuonanmuodostus Koostumuksen muutokset prosessin aikana voidaan esittää ns. kuonatien avulla LD-KG-konvertteri: Kuonanmuodostus Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

LD-KG-konvertteri: Kuonalle asetettavat tavoitteet Koota yhteen faasiin mellotuksen hapetustuotteet (paitsi kaasumainen CO) Toimia lämmöneristeenä Oltava sula-alueella (ainakin lopuksi) Ei kuluta vuorausta liikaa Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

LD-KG-konvertteri: Kuona puhalluksen lopussa Loppukuona on hyvin hapettava Olosuhteet eivät suosi rikinpoistoa Emäksisyys hyvä (B > 4), mutta olosuhteiden tulisi olla myös pelkistävät Jonkin verran rikkiä kuonautuu Senkkaan päätyessään kuona: laskee seosaineiden saantia huonontaa teräksen kuonapuhtautta Konvertterikuonaa ei tule päästää senkkaan Ruukilla pneumaattinen kuonanpidätys Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

LD-KG-konvertteri: Slag splashing Teräksen kaadon jälkeen konvertteriin jäänyt kuona voidaan roiskuttaa seinille puhaltamalla siihen typpeä lanssilla Kuona tarttuu seinämiin ja jähmettyy Jähmettynyt kuona suojaa vuorausta parin sulatuksen ajan (Uusittava!) Menetelmä yleistynyt viime vuosikymmenien aikana Parhaimmillaan voi nostaa vuorausten kestoikää 1500-2000 sulatuksesta aina 30000 sulatukseen Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Senkkakäsittelyt: Mistä kuona muodostuu? Senkkaan panostettavat kuonanmuodostajat Kalsium- ja alumiinioksidipitoiset peitosaineet Konvertterikuona Määrä pyritään minimoimaan Tiivistyksessä syntyvät deoksidaatiotuotteet Muut senkassa tapahtuvat reaktiot Liukeneva vuoraus Vuorausten pintaan tarttunut edellisten sulatusten kuona Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Senkkakäsittelyt: Mistä kuona muodostuu? Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Senkkakäsittelyt: Mistä kuona muodostuu? Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Senkkakäsittelyt: Kuonakomponenttien jaottelu Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Senkkakäsittelyt: Kuonanmuodostus Tiivistystuotteet ym. (esim. Al2O3) omaavat korkean sulamispisteen CaO:n avulla luodaan sula systeemi Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Senkkakäsittelyt: Kuonanmuodostus CaO+Al2O3-lisäyksellä lisätään kuonan kokonaismäärää, jolloin esim. SiO2:n suhteellinen osuus pienenee Dolomiittikalkilla voidaan nostaa kuonan MgO-pitoisuutta Pienempi rasitus MgO-C-vuorauksille Metallisen alumiinin lisäys n. 1/3 teräkseen (tiivistys) n. 2/3 kuonaan (toimii kuonanmuodostajana) Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Senkkakäsittelyt: Kuonat IF-laatuja valmistettaessa Interstitial free (IF) -teräksiltä vaaditaan hyvin matalia C- ja N-pitoisuuksia IF-teräksille suoritetaan tyhjökäsittely alennetussa paineessa [C] + [O] = CO(g) 2 [N] = N2(g) Hiilenpoistoreaktio vaatii happea Kaadon yhteydessä ei suoriteta tiivistystä Kuonakin on hapettava

Senkkakäsittelyt: Kuonat kemiallisessa lämmityksessä Terässulaan lisätään alumiinia ja hapetetaan esim. happipuhalluksella Kuonan emäksisyys laskee ja sen happipotentiaali nousee Kemiallisen lämmityksen vaikutuksia kuonan koostumukseen kompensoidaan lämmityksen jälkeen kalkinlisäyksellä

Senkkakäsittelyt: Kuonalle asetettavat tavoitteet Suojata terästä atmosfäärin hapettavalta vaikutukselta (reoksidaatio) Toimia lämmöneristeenä Ottaa vastaan teräksestä nousevat sulkeumat Koostumukselle asetettavia vaatimuksia: Ei saa sisältää epästabiileja oksideja (FeO, MnO, tiettyyn rajaan asti myös SiO2), jotka syöttävät happea teräkseen Ei kuluta vuorausta liikaa Oltava sula-alueella (sulkeumien liukeneminen) Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

AOD-konvertteri: Mistä kuona muodostuu? Mellotuksessa hapettuvat aineet SiO2, Cr2O3, FeO, MnO Kuonanmuodostajaksi lisättävä kalkki Liukeneva vuoraus Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

AOD-konvertteri: Kuonanmuodostus - Mellotusvaihe Piillä on korkein happiaffiniteetti, joten se hapettuu ensin Kalkin lisäys heti mellotuksen alussa  Kalsiumsilikaattinen kuona Tavoitteena kalkin nopea liukeneminen, koska SiO2 kuluttaa nopeasti doloma-vuorausta Tähtäyskoostumus sellainen, että (CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3) = 1,7 Liika kalkin käyttö lisää kuonan määrää ja hidastaa hiilen palamista Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

AOD-konvertteri: Kuonanmuodostus - Mellotusvaihe Piin kuonaannuttua puhellettava happi jakautuu lähinnä hiilen ja kromin kesken Riippuvuus lämpötilasta, metallin koostumuksesta ja CO:n osapaineesta kaasussa Lisäksi raudan ja mangaanin hapettumista Hiilen palamisen hidastuessa kromin liiallista kuonautumista on estettävä vaihtamalla puhalluskaasu puhtaasta hapesta hapen ja typen/argonin seokseksi O2/Inertti: 100/0, 75/25, 50/50, 33/67 tai 20/80 Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

AOD-konvertteri: Kuonanmuodostus - Mellotusvaihe Tyypillinen kuonakoostumus mellotusvaiheen lopussa: Jos Cr2O3-pitoisuus on yli 5 %, se alkaa erkautua omaksi kiinteäksi faasikseen Cr2O3-partikkelit sekoittuvat metallisulaan ja pyrkivät pelkistymään Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

AOD-konvertteri: Kuonanmuodostus - Mellotusvaihe (Cr2O3) + 3 CO (g)  2 [Cr] + 3 CO2 (g) CO2 (g) + [C]  2 CO (g) Kokonaisreaktio: (Cr2O3) + 3 [C]  2 [Cr] + 3 CO (g) Kromin kuonautumista pienentävät: korkea lämpötila (lämpötilan nostoa rajoittaa kuitenkin vuorausten kesto) matala CO:n osapaine Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

AOD-konvertteri: Kuonanmuodostus - Pelkistysvaihe Pelkistysvaiheessa mellotuksen aikana kuonaantuneet Cr, Fe ja Mn pelkistetään FeSi:n tai SiMn:n avulla takaisin metallifaasiin Samalla Si tiivistää metallisulan Jos pyritään mataliin O-pitoisuuksiin, voidaan käyttää tiivistysaineena myös alumiinia Pelkistysvaiheen kuonasta riippuu metallien saanti takaisin metallifaasiin rikinpoiston onnistuminen tiivistyksen onnistuminen ja teräksen kuonapuhtaus Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

AOD-konvertteri: Kuonanmuodostus - Pelkistysvaihe Pelkistys vaatii juoksevan ja emäksisen kuonan Edellytys nopeille pelkistymisreaktioille Saadaan aikaan fluspaattilisäyksellä (CaF2) pelkistysvaiheen alussa (viskositeetti laskee) Tähtäyskoostumus sellainen, että (CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3) = 2,1 Liika emäksisyys johtaa kuonan jäykistymiseen Muita pelkistystä nopeuttavia tekijöitä ovat tehokas sekoitus, onnistunut tiivistys ja korkea lämpötila Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

AOD-konvertteri: Kuonanmuodostus - Pelkistysvaihe Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

AOD-konvertteri: Kuonanmuodostus - Rikinpoisto AOD:ssa voidaan suorittaa myös rikinpoisto Kaksikuonapraktiikassa pelkistyskuona poistetaan ja luodaan uusi emäksinen (CaO ja CaF2) kuona Yksikuonapraktiikassa käytetään samaa kuonaa kuin pelkistysvaiheessa Rikinpoistotehokkuus riippuu kuonan happi-aktiivisuudesta (suuri emäksisillä kuonilla) ja metallin O-pitoisuudesta (tulisi olla matala) Kuonan on oltava juokseva (kontaktipinta-ala) Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

AOD-konvertteri: Kuonanmuodostus - Dolomiittikalkki Osa kuonanmuodostajana käytettävästä kalkista voidaan korvata dolomiittikalkilla MgO alentaa kuonan viskositeettia ja TLikv:aa Juoksevuuden paraneminen ilman CaF2:a Vähentää MgO:n liukenemista vuorauksesta Ajava voima pienempi (Kuonan MgO-pit. korkeampi) CaF2-köyhempi kuonasula ei tunkeudu niin herkästi vuorauksen huokosiin Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

AOD-konvertteri: Dolomiitti - tulenkestävän liukeneminen B=1 B=2 14% MgO 27 % MgO

AOD-konvertteri: Kuonalle asetettavat tavoitteet Mellotuksessa hapettuvien aineiden sitominen kuonaan (paitsi CO) Ei saa kuluttaa liiaksi vuorausta (oleellista kalkin nopea liukeneminen alussa) Pelkistysvaiheessa kuonan oltava sellainen, että kromi ja rauta saadaan pelkistettyä takaisin metallifaasiin Tehokas rikinpoisto Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Kuparin liekkisulatus: Mistä kuona muodostuu? Kuparirikasteessa olevan raudan hapettuessa syntyvä FeO Kuonanmuodostajana käytettävä kvartsihiekka (SiO2) Kuonanmuodostuksen kannalta keskeistä on raudan ja kuparin erottuminen toisiinsa liukenemattomiin kuona- ja kivifaaseihin, joiden tiheydet poikkeavat toisistaan Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Kuparin liekkisulatus: Kuonanmuodostus Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Liekkisulatus: Kuonanmuodostus Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Kuparin liekkisulatus: Kuonanmuodostus Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Kuparin liekkisulatus: Kuonalle asetettavat tavoitteet Koota yhteen faasiin raaka-aineiden mukana tulevat aineet, joita ei haluta kupariin Malmin/rikasteen sivukivi Kuparin valmistuksessa kuonaan haluttava komponentti on rauta, jonka oksidi (FeO) muodostaa liekkisulatusuunin kuonan yhdessä kuonanmuodostajana toimivan SiO2:n kanssa Koostumuksen oltava sellainen, että kuona on sulaa, jotta se voidaan laskea ulos Vältettävä Fe3O4:n muodostumista Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Kuparin liekkisulatus: Kuonalle asetettavat tavoitteet Punaisella merkitty raja kuvaa vaadittavaa minimi-SiO2-pitoisuutta, jonka pohjalta tarvittava kvartsihiekan määrä määritetään Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014

Kuparin liekkisulatus: Kuonalle asetettavat tavoitteet Prosessimetallurgian tutkimusryhmä Eetu-Pekka Heikkinen & Pekka Tanskanen, 2014