Higher active power of a submerged arc furnace is commonly believed to increase its capacity in the process of ferrosilicon smelting. This is a true statement but only to a limited extent. For a given electrode diameter d, there is a certain limit value of the submerged arc furnace active power. When this value is exceeded, the furnace capacity in the process of ferrosilicon smelting does not increase but the energy loss is higher and the technical and economic indicators become worse. Maximum output regarding the reaction zone volumes is one of parameters that characterize similarities of furnaces with various geometrical parameters. It is proportional to d3 and does not depend on the furnace size. The results of statistical analysis of the ferrosilicon smelting process in the 20 MVA furnace have been presented. In addition to basic electrical parameters, such as active power and electrical load of the electrodes, factors contributing to higher resistance of the furnace bath and resulting lower reactive power Px demonstrate the most significant effect on the electrothermal process of ferrosilicon smelting. These parameters reflect metallurgical conditions of ferrosilicon smelting, such as the reducer fraction, position of the electrodes and temperature conditions of the reaction zones.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W publikacji zaprezentowano przepływowy model instalacji napełniania cystern kolejowym kwasem siarkowym (VI). W modelowaniu matematycznym procesu przepływu w instalacji przemysłowej wykorzystano schemat modelowy obiektu oraz eksperymenty przeprowadzone w trakcie pracy instalacji. Analiza wyników poszczególnych serii eksperymentów wykazała nietypowy kształt charakterystyk strumienia masy w funkcji stopnia otwarcia zaworu (zbyt szeroka histereza), znacznie odbiegających od typowych charakterystyk przepływowych podawanych w normach i literaturze. Do opisu podstawowej charakterystyki przepływowej posłużono się charakterystyką współczynnika przepływu podaną przez producenta armatury. W wyniku modelowania przepływu w instalacji kwasu siarkowego zaprezentowano charakterystykę o pożądanym kształcie, jaki powinien być uzyskany ze wskazań układu pomiarowego, gdyby nie był on obarczony błędem bezwładności.
EN
The publication presents a flow model of a tank filling installation for sulfuric acid (VI). In mathematical modelling of the flow process in an industrial installation, the model of the object was used and experiments carried out during the operation of the installation. Analysis of the results of individual series of experiments showed unusual shape of mass flow characteristics as a function of valve opening degree (too wide hysteresis), significantly different from typical flow characteristics given in standards and literature. To describe the basic flow characteristics the flow rate characteristic given by the valve manufacturer was used. As a result of flow modelling in the sulfuric acid installation the characteristic of desired shape was presented, which should be obtained from the indications of the measurement system if it was not subject to the inertia error.
Artykuł przedstawia analizę wskaźnikową liczby wypadków, wyznaczanie średniookresowego tempa zmian, przewidywanie liczby wypadków w losowo wybranym roku oraz wg różnych modeli do 2020 r. dla danych z wybranej kopalni węgla kamiennego z lat 2007–2016. W pracy oszacowano wskaźniki częstości i ciężkości wypadków oraz wyznaczono przeciętne tempo modyfikacji analizowanych zmiennych. Prognozę liczby wypadków w losowo wybranym roku opracowano, wykorzystując gęstość rozkładu prawdopodobieństwa Poissona. Do przewidywania liczby wypadków wykorzystano 20 różnych modeli prognostycznych, przy czym prognoza oparta na metodzie trendu pełzającego z wykorzystaniem wag harmonicznych charakteryzowała się najmniejszym błędami prognoz wygasłych.
EN
This study contains an index analysis of the number of accidents, determining the mid-term rate of change, predicting the number of accidents in a random year and forecasting the number of accidents according to different econometric models until 2020 year for data from selected coal mine from years 2007–2016. Frequency and severity of accident rates were estimated and the average rate of change of the analysed variables was determined. The prediction of the accidents number in a randomly selected year was based on the Poisson probability distribution density. Twenty forecasting models were used to predict the number of accidents, of which the forecast by the creeping trend method using harmonic weights gave the best results.
An economical alternative for the steel industry which uses a separate ferrosilicon and aluminum for the deoxidization of steel is a complex deoxidizer in the form of FeSiAl alloys. The effectiveness of complex deoxidizers is higher and they have a positive effect on quality improvement and also for mechanical properties of the finished steel. It is associated with a smaller number of non-metallic inclusions and a more favorable its distribution in the structure of steel. Noteworthy are the waste from the mining industry simultaneously contains SiO2 and Al2 O3 oxides with a few of dopants in the form of CaO, MgO, FeO, TiO2 oxides. These wastes are present in large quantities and can be a cheap raw material for obtaining complex FeSiAl ferroalloys by an electrothermal method. “Poor” hard coal grades which so far did not apply as a reducing agent in the ferroalloy industry because of the high ash content can also be a raw material for the electrothermal FeSiAl process. The electrothermal FeSiAl melting process is similar to the ferrosilicon process in the submerged arc furnace. For this reason, a model based on Gibbs’ free enthalpy minimization algorithm was used to analyze the simultaneous reduction of SiO2 and Al2 O3 oxides, which was originally elaborated for the ferrosilicon smelting process. This is a system of two closed reactors: the upper one with the lower temperature and the lower one with the higher temperature. Between the reaction system and the environment, and between the reactors inside the system, there is a cyclical mass transfer in moments when the state of equilibrium is reached in the reactors. Based on the model, the basic parameters of the electrothermal reduction process of SiO2 and Al2 O3 oxides were determined and a comparative analysis was made towards the ferrosilicon process.
W artykule przedstawiono fenomenologiczne wprowadzenie do metody przewidywania liczby wypadków śmiertelnych i ciężkich w górnictwie węgla kamiennego na podstawie analizy statystycznej zdarzeń. Przeprowadzono analizę wskaźnikową częstości wypadków śmiertelnych i ciężkich w odniesieniu do jednego mln ton wydobycia węgla oraz tysiąca zatrudnionych. Oszacowano wskaźnik ciężkości wypadków śmiertelnych i ciężkich w odniesieniu do jednego tysiąca wypadków ogółem. Wykonano analizę wskaźników wypadków za pomocą statystyki opisowej i wyznaczono wartości ich prawdopodobieństwa na podstawie histogramów.
EN
The article presents the phenomenological introduction to method of predicting of the number of fatalities and serious accidents in hard coal mining based on statistical analysis of the events. An indicative analysis has been performed of frequency of fatal and serious accidents in relation to one million tons of coal output and in relation to a thousand of employees. The severity rate of fatalities and serious accidents was estimated in relation to one thousand accidents in total. The analysis of accident rates was performed by using descriptive statistics
W publikacji przeanalizowane zostały najważniejsze parametry fizykochemiczne kilku wybranych węgli kamiennych w kontekście wykorzystania ich jako reduktory w procesie wytopu żelazokrzemu. Z przedstawionych w publikacji węgli przydatnych jako reduktory, węgiel z kopalni Wujek był stosowany w przeszłości (wyczerpane zasoby), z kopalń Staszic i Wieczorek jest stosowany obecnie, a węgle z kopalń: Bogdanka, Piast i Ziemowit charakteryzowane są jako potencjalnie możliwe do zastosowania w postaci mieszanek z innymi węglami. W pracy porównano parametry węgli uzyskane: w analizie technicznej, elementarnej, przy badaniu składu popiołu, z pomiaru refleksyjności witrynitu oraz reakcyjności wobec SiO i CO2.
EN
In the publication were analyzed the most important physicochemical parameters selected a few bituminous coals in the context of their use as reductors in the process of smelting ferrosilicon. From the presented in the publication coals useful as reductors, the Wujek coal has been used in the past (exhausted resources), Staszic and Wieczorek coals are currently used, while Bogdanka, Piast and Ziemowit coals are characterized as potentially usable in blends with other coals. At work were compared parameters of coals obtained in: technical and elemental analysis, examination of ash composition, vitrinite reflectance measurement and reactivity of selected coal towards SiO and CO2.
W pracy przedstawiono nowoczesny system ogrzewania hali drukarni oraz pomieszczeń biurowych i socjalnych. Został on zaprezentowany na dwóch schematach oraz omówiony w pierwszej części artykułu. Układ wykorzystuje pompy ciepła ciecz-ciecz oraz powietrze ciecz. Dla pomp ciecz-ciecz dolnym źródłem jest pionowy wymiennik gruntowy składający się z 13 otworów o głębokości 100 m. W opisywanym rozwiązaniu zastosowano także poziomy gruntowy wymiennik ciepła do ogrzewania czerpanego z otoczenia powietrza wentylacyjnego płynącego następnie do rekuperatorów pomieszczeń biurowych i socjalnych. Gruntowe wymienniki ciepła w trakcie ich budowy zostały zaprezentowane na jednym z rysunków. Pomieszczenia biurowe i socjalne ogrzewane lub schładzane są medium płynącym w matach umieszczonych w ścianach oraz w wybranych częściach podłogi. Dla ograniczenia strat ciepła związanych z wentylacją w instalacji zastosowano trzy układy rekuperacji (osobno dla pomieszczeń biurowych, socjalnych i hali drukarskiej). Poprawne działanie systemu zobrazowano w postaci wykresu zmian temperatur we wspomnianych pomieszczeniach. Dla największej centrali wentylacyjnej zamieszczono też przebieg temperatur strumieni powietrza dla wybranych dni. W podsumowaniu zawarto wnioski płynące z dotychczasowej eksploatacji oraz plany dalszego rozwoju systemu.
EN
The paper presents a modern heating system of the printing hall, offices and social services. It was presented on two diagrams and discussed in the first part of the article. System utilizes the heat pumps of liquid-liquid and liquid air. For pumps of liquid-liquid the lower source is vertical ground heat exchanger, consisting of 13 holes having a depth of 100 m. In the described solution also been used horizontal ground heat exchanger to heat which has been taken from the environment of ventilation air flowing then to the recuperators of offices and social rooms. Ground heat exchangers during their construction are presented in one of the drawings. Office and social rooms are heated (or cooled) by medium flowing in the wall mats and in selected parts of a floor. To limit the heat loss associated with the ventilation in the system has been uses three sets of the recuperation (separately for offices, social rooms and printing hall). Correct system operation is illustrated in the graph of temperature changes in these rooms. The summary contains conclusions from current exploitation and plans for further development of the system.
Every new car should be equipped with the catalyst, which limits the amount of harmful chemical compounds such as NOx, CH and CO emitted to the air. Auto catalyst consists of the ceramic or metallic carrier, on which is the layer with Platinum Group Metals playing catalytic role. There are many methods using for recovery those valuable metals from spent auto catalyst, however evry of those methods have some limitations. Proces described in the article is the modified method of metal collector, which used magnetohydrodynamic pump. Rotary electromagnetic field generates in the liquid metal rotary current, which as a consequence washing out the PGM metals from the ceramic carriers. Considering the possibilities of commercialization of the described method, the energy balance was made. From that balance the energetic efficiency of the unit was determined and the analysis of the temperature distribution was shown thermographycally.
Recuperators and regenerators are important devices for heat recovery systems in technological lines of industrial processes and should have high air preheating temperature, low flow resistance and a long service life. The use of heat recovery systems is particularly important in high-temperature industrial processes (especially in metallurgy) where large amounts of thermal energy are lost to the environment. The article presents the process design for a high efficiency recuperator intended to work at high operating parameters: air pressure up to 1.2 MPa and temperature of heating up to 900°C. The results of thermal and gas-dynamic calculations were based on an algorithm developed for determination of the recuperation process parameters. The proposed technical solution of the recuperator and determined recuperation parameters ensure its operation under maximum temperature conditions.
PL
Rekuperatory i regeneratory są ważnymi urządzeniami systemów odzysku ciepła w ciągach technologicznych procesów przemysłowych i powinny charakteryzować się wysoką temperaturą podgrzewania powietrza, niewielkimi oporami przepływu, a także długim czasem eksploatacji. Stosowanie układów do odzysku ciepła ma szczególne znaczenie w wysokotemperaturowych procesach przemysłowych (zwłaszcza w hutnictwie), gdzie tracone są do otoczenia duże ilości energii cieplej. W artykule zaprezentowano projekt procesowy wysokosprawnego rekuperatora przeznaczonego do działania przy wysokich parametrach roboczych: ciśnienia powietrza do 1.2 MPa i temperatury podgrzania do 900°C. Wyniki obliczeń cieplnych i gazodynamicznych uzyskano w oparciu o opracowany algorytm do wyznaczania parametrów procesowych rekuperacji. Zaproponowane rozwiązanie techniczne rekuperatora i wyznaczone parametry rekuperacji umożliwiają jego działanie w maksymalnych warunkach termicznych.
Rozwijająca się automatyzacja procesów metalurgicznych pozwala na zapewnienie bezobsługowej pracy poszczególnych węzłów technologicznych, zwłaszcza kiedy te procesy są szczególnie uciążliwe dla załogi i środowiska. Węzły technologiczne często są najbardziej wrażliwymi elementami skomplikowanych procesów produkcyjnych, a urządzenia stosowane w tych węzłach powinny zapewniać bezpieczną pracę. Dokładne rozpoznanie zagrożeń, które stwarza ciąg technologiczny lub proces produkcyjny pozwala na zmniejszenie ryzyka wystąpienia różnego typu usterek i awarii. W poniższej pracy przedstawiono informacje o rozwoju siłowników z napędem elektrycznym sterujących armaturą w procesach metalurgicznych oraz ich niezawodności.
EN
Developing automation of metallurgical processes is aimed at ensuring maintenance free work of various process units, especially when these processes are particularly burdensome for the staff and the environment. Process units are often critical elements of complex production proprocesses and devices used in these units should ensure safe operation. Accurate knowledge of the hazards created by the installation or process can reduce the risk of failure. The following paper presents information on the development of electric actuators which control the valves in metallurgical processes and the quest to their reliable operation.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono analizę możliwości wykorzystania i rozwoju obszarów leśnych o odpowiedniej strukturze drzewostanu, jako ujemnego źródła emisji CO2 ze szczególnym uwzględnieniem warunków panujących w Polsce. Skala finansowania energetyki jest tak wielka, iż przekierowanie odpowiednich kwot pieniędzy w obszary leśne nie wydaje się być działaniem niewykonalnym. Jedną z możliwości obniżających koszt takiego działania mogłoby być przekazywanie przez agencję rynku rolnego części nieużytków do zalesiania na określony czas, po którym obszar ten jako użytek leśny stawałby się terenem o określonej wartości dodanej. Wykazano, że koszty inwestycji w naturalny sposób pochłaniania CO2 mogą być nawet dziesięciokrotnie niższe od kosztów budowy instalacji wychwytywania CO2 ze spalin i magazynowania. Lasy o odpowiedniej strukturze drzewostanu uczestniczą w kształtowaniu poziomu stężeń tego tlenku w atmosferze. Pod względem ekonomicznym inwestowanie w takie źródła wymaga znacznie mniejszych nakładów w porównaniu z proponowanymi metodami sekwestracji dwutlenku węgla. Obecnie wielkość naturalnych źródeł absorpcji CO2 oraz wysiłki podejmowane w kierunku zwiększenia ich efektywności nie są brane pod uwagę przy doborze kryteriów przydziału limitów emisyjnych poszczególnym krajom Unii Europejskiej. Polska posiada znaczne obszary nieużytków możliwych do zagospodarowania pod uprawy leśne. Zaistnienie odpowiednich przepisów mogłoby stworzyć szansę dla polskiego przemysłu w zakresie dotrzymania zobowiązań proekologicznych przy możliwych do zaakceptowania nakładach finansowych. Problem wymaga dalszych wnikliwych badań.
EN
The article presents an analysis of the use and development the forest areas about the appropriate structure tree stand as negative sources of CO2 emissions with particular emphasis on conditions in Poland. Financing scale of power industry is so large that the redirecting of appropriate amounts of money in forest areas does not seem to be an impossible action. One possibility to lower the cost of such action would be forwarding uncultivated by an agricultural market agency for afforestation for a limited time, after which the forest terrain would become an area of a specific added value. It has been shown that the investment cost of natural way CO2 absorption can be up to ten times lower than the cost of plant construction to capture CO2 from the flue gas and storage. Forests of suitable stand structure take part in the level of concentration of the oxide in the atmosphere. In economic terms, investing in such sources requires much less effort compared with the proposed methods of carbon dioxide sequestration. Currently, the volume of natural sources of CO2 absorption and efforts to increase their efficiency are not taken into considered when selecting the criteria for the allocation of emission limits to individual countries of the European Union. Poland has vast areas of wastelands possible to development under plantation forestry. The occurrence of the relevant provisions could create an opportunity for the Polish industry in terms of its commitments under the environmental acceptable cost. The problem requires further in-depth research.
Investigations on operational parameters of afterburning chambers included in metallurgical thermal equipment have been presented. The effects of temperature and modernization within the firing system on concentrations of nitrogen oxides and carbon oxide have been analysed. To ensure effective afterburning of gases generated during technological processes and minimisation of CO levels, the temperature in the afterburning chamber should be elevated to approximately 1053-1973 K with evenly distributed temperature within the flame. This may lead to slightly higher (by about 0 mg/m3 n ) NOx ) NOx concentrations.
PL
Przedstawiono badania eksploatacyjne komór dopalania w hutniczych urządzeniach cieplnych. Przeanalizowano wpływ temperatury i działań modernizacyjnych w układzie opalania na stężenie tlenków azotu i tlenku węgla. Dla zapewnienia skuteczności dopalania gazów z procesów technologicznych i minimalizacji stężenia CO, należy zwiększyć temperaturę w komorze dopalania do ok. 1053-1973 K, przy zapewnieniu wyrównanego rozkładu temperatury w płomieniu. Może to spowodować nieznaczne podwyższenie stężenia NOx o ok. 20 mg/m3 n )
Przedstawiono wyniki obliczeń bilansowych pieca do produkcji FeSi wykazując istotne straty energii w spalinach opuszczających przestrzeń roboczą kołpaka. Wskazano, że w przypadku uszczelnienia pieca i doprowadzania powietrza do przestrzeni kołpaka w sposób kontrolowany, zwiększenie temperatury spalin odlotowych stwarza możliwości efektywnego wykorzystania ich energii odpadowej. Stwierdzono, że wyznaczone bilansowe parametry spalin wylotowych stwarzają możliwości zastosowania w tym piecu skojarzonego turbozespołu gazowego do wytwarzania energii elektrycznej.
EN
The results of calculation of the balance of the furnace for the production of FeSi showing a significant loss of energy in the exhaust gases leaving the workspace cap are reported. It is shown that in the case of sealing the furnace and the air supply to the cap in a controlled manner, increasing the temperature of the exhaust gases creates opportunities for efficient use of waste energy. It was found that the determined carrying exhaust gas parameters provide opportunities to use in the oven a combination gas turbine to generate electricity.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki analizy wspomagania energią słoneczną hybrydowego systemu ogrzewania i chłodzenia budynków w umiarkowanych warunkach klimatycznych, charakterystycznych dla zachodniej i środkowej Europy. Układ jest złożony z próżniowych kolektorów słonecznych oraz jednostopniowego agregatu absorpcyjnego NH3-H2O. Dodatkowo przewidziany jest kocioł na paliwa konwencjonalne. Wpływ głównych parametrów systemu na jego sprawność była analizowana na podstawie bilansów energii i substancji.
EN
The paper presents results of analysis of the hybrid solar-assisted heating and cooling system for buildings in the temperate climate conditions characteristic for Poland. The system is coupling of evacuated solar collectors with a single-stage NH3-H2O absorption chiller. Impact of the main system parameters on its effectiveness was analysed on the basis of energy balances. Obtained numerical results were compared with the measurements performed on the experimental set-up.
Rosnące wymagania odnośnie jakości życia oraz prognozowane efekty globalnego ocieplenia powodują, że wzrasta zainteresowanie pozyskiwaniem chłodu dla kształtowania środowiska wewnętrznego w budynkach nie tylko w krajach tropikalnych, ale również na obszarach o klimacie określanym obecnie jako umiarkowany. W artykule dokonano krótkiego przeglądu termicznych technologii pozyskiwania chłodu z wykorzystaniem energii promieniowania słonecznego. Wskazano na ich znaczenie dla racjonalnego gospodarowania energią i ochrony środowiska.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents the concept of the system for the evaluation of the manufacturability of machine parts and assemblies on the stage of the initial design of the machine. The other development stages were also taken into account. In the introductory stage the quantitative factor of the construction manufacturability was used. On the other stages of the development, the cost of part manufacturing was considered.
W artykule omówiono rezultaty obliczeń procesu bezpośredniego dopalania gazów po redukcji miedzi w piecu anodowym PAO. Do symulacji wykorzystano oprogramowanie numeryczne CFD openFOAM w wersji 1.7.0. Skład atmosfery gazowej porównano dla pieca bez wprowadzonego układu dopalającego oraz po modyfikacji poprzez doprowadzenie lancy dopalającej w przestrzeń gazową pieca. Rezultaty przeprowadzonych obliczeń wskazują zmniejszenie udziału tlenku węgla w wyniku wprowadzenia dyszy dopalającej o ok. 50 % objętościowych. Modelowanie numeryczne umożliwia wcześniejsze ustalenie miejsca i sposobu doprowadzenia strumienia utleniacza bez negatywnego wpływu na przebieg procesu redukcji.
EN
In modern metallurgical processes should be taken into account factors related to the negative impact of installation on the environment. Often, reducing the environmental impacts of lead to additional effects deteriorating the performance of the system. Proper modification of processes with high energy intensity in a small impact on improving the technology while allowing the energy intensity indicators. Formed in the process of reduction of gaseous pollutants such as carbon monoxide are a valuable component of the fumes. Skilful carry them through chemical conversion into substances with less negative impact on the environment to avoid rapid wear of the combustion installation sequence. In the presented paper was analyzed the impact of application of the internal combustion using oxygen nozzle on the concentration of this com-pound in the area of the PAO anode furnace. The study was conducted by numerical calculations using the procedures and computational fluid dynamics and software openFOAM in version 1.7.0. The composition of gaseous atmosphere was compared to the furnace not equipped with an afterburning of carbon monoxide and after modification by bringing the flow of oxygen by afterburning lance. Figure l and Table l presents the main assumptions for the numerical calculations and construction equipment. CFD modeling included a gas space in the furnace above liquid material input. In the calculations was used a global model of afterburning of CH4 and CO with adopted intermediate compounds using the Jones-Lindstedt mechanism. Simulation was based on the substantial streams introduced into the furnace (Table 3) and the atmospheric composition of gases from the raised-bed reactor (Table 4). Distribution of afterburning nozzle has to respect the conditions and limitations of the processes carried out in the device. Mainly it was not to interfere in the reducing zone of gases layer above the liquid bath. For the assumed state of operation, it was found that the nozzle reduces the volume fraction of carbon monoxide in the exhaust gases leaving the furnace chamber with 8+12 % to about 5 %, so it is possible to reduce the volume fraction of the component an average of 50 %. It was found that the axis of the nozzle flowing stream of oxygen maximum reacts to a length of 3 m along the axis from the front burner, which translates to about 1.03 meters. above the roof of the furnace. This distance indicates that the gas dynamics of the main stream of afterburning does not interact directly with the surface of molten metal. Modelling also showed that after the introduction of the nozzle directly over the entire bath, the gas mixture has reductive nature what indicating no impairment reductive atmosphere above the bath.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.