Symulacja komputerowa procesu odzysku żelaza z żużla konwertorowego metodą redukcji

• Autorzy: Kuglin Kamil , Sinelnikov Victor , Kalisz Dorota

Identyfikatory

DOI

10.15199/67.2019.2.2

Warianty tytułu

EN

Computer simulation of iron recovery from converter slag with reduction method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacji komputerowych redukcji stopionego żużla konwertorowego przy pomocy węgla. W wyniku dozowania reduktora węglowego (tzw. redukcja bezpośrednia) możliwy jest także przebieg reakcji redukcji węglem rozpuszczonym w ciekłym Fe oraz tlenkiem węgla CO (redukcja pośrednia). W pracy analizowano efektywność poszczególnych typów redukcji w wyniku porcjowego wprowadzania reduktora. Do obliczeń wykorzystano komercyjne oprogramowanie FACTSage z bazami danych. Symulacje prowadzono dla warunków równowagi termodynamicznej w układach: ciekły żużel–ciekłe żelazo–gaz, ciekły żużel–ciekłe żelazo–gaz–węgiel. Procedura prowadzonych obliczeń zakładała usunięcie powstających produktów reakcji chemicznych w każdym kolejnym kroku obliczeniowym. Symulacje wykazały, że zastosowanie CO w porównaniu z węglem jest nieefektywne, wymaga bowiem stosowania znacznych ilości reduktora. W przypadku redukcji za pomocą CO powstawanie fazy CO2 hamuje przebieg procesu, stąd należy uznać, że redukcja przy pomocy węgla odgrywa rolę dominującą.

EN

The results of computer simulations of melted convection slag reduction with carbon are presented in the paper. As a result of dosing carbon reducer in direct reduction, this process may also take place with carbon dissolved in liquid Fe and carbon oxide CO (indirect reduction). The efficiency of particular types of reduction lying in reducer dosing is discussed in the paper. The calculations were based on commercial program FACTSage with databases. The simulations were conducted for thermodynamic equilibrium conditions in liquid slag/liquid iron/gas and liquid slag/liquid iron/ gas/carbon systems. The calculation procedure assumed the removal of products of chemical reactions in each successive calculation step. The simulations revealed that the use of CO as compared to carbon is inefficient as it required applying considerable amounts of reducer. In the case of reduction with CO the formation of phase CO2 blocks the process. Accordingly, the reduction with carbon can be treated as dominating.

Słowa kluczowe

PL

żużel; konwertor; redukcja; recykling; żelazo

EN

slag; converter; reduction; recycling; iron

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne Recykling
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 64, nr 2
• Strony: 8--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Kuglin Kamil

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Odlewnictwa, ul. Reymonta 23, 30-059 Kraków

autor

Sinelnikov Victor

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Odlewnictwa, ul. Reymonta 23, 30-059 Kraków

autor

Kalisz Dorota

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Odlewnictwa, ul. Reymonta 23, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Dziarmagowski M. 2007. Proces redukcji żużla konwertorowego w elektrycznym piecu łukowym. Kraków: Wydawnictwo AGH.
• [2] http://www.factsage.com (dostęp: 13.12.2018).
• [3] Kalisz Dorota, Stanisław Rzadkosz, Marcin Piękoś. 2012. “Computer simulation of pocess in molten oxide slag reduction". Archives of Foundry Engineering 12 (1): 91-96.
• [4] Morales Rodolfo D., H. Rodriguez-Hernandez, P. Garnica-Gonzalez, J.A Romero-Serrano. 1997. "A Mathematical Model for the Reduction Kinetics of Iron Oxide in Electric Furnace Slags by Graphite Injection". ISIJ Int. 37: 1072.
• [5] Podorska Dorota, Jan Wypartowicz. 2008: "Thermodynamic analysis of elementary proces in molten oxide slag reduction". Archives of Metallurgy and Materials 53 (1): 595-600.
• [6] Rzadkosz Stanisław, Dorota Kalisz, Marcin Piękoś, Witold Cieślak. 2012. "Thermodynamic analysis of the reduction proces of furnace slag using carbon for the recovery of copper". Przegląd Odlewnictwa, 62 (7-8): 304-307.
• [7] Wei P., M. Sano, M. Hirasawa, K. Mori. 1991. "Kinetics of Carbon Oxidation Reaction between Molten Iron of High Carbon Concentration and Iron Oxide Slag". ISIJ Int. 31: 358.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).