Możliwości utylizacji żużli stalowniczych poprzez redukcję reduktorami węglowymi

• Autorzy: Karbowniczek M. , Robak Z. , Kubica K. , Ociepka W.

Warianty tytułu

EN

Possibility of steel slag utilization through reduction by carbon reductans

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono analizę teoretyczną warunków i parametrów redukcji składników żużli stalowniczych oraz wykonano szereg testów doświadczalnych. Badania utylizacji żużli stalowniczych poprzez redukcję reduktorami węglowymi przeprowadzono w elektrycznym, doświadczalnym piecu łukowym o pojemności 3 kg. Jako reduktory testowano antracyty i koksy metalurgiczne wytypowane jak optymalne materiały we wcześniejszych badaniach, w oparciu o zaproponowaną metodykę doboru reduktorów do procesów metalurgicznych. Badaniom poddano żużle ze stali węglowej oraz stopowej. Analiza teoretyczna oraz uzyskane wyniki badań laboratoryjnych wykazały możliwość przeprowadzenia redukcji niektórych składników żużla stalowniczego w takim stopniu, że uzyskana faza niemetaliczna będzie miała skład chemiczny odpowiedni do dalszego wykorzystania. Przeprowadzono bilans cieplny procesu redukcji żużli stalowniczych w laboratoryjnym piecu łukowym. Obliczenia bilansowe wykazały znaczny udział strat cieplnych w zapotrzebowaniu na energię do procesu. Przewiduje się znaczne zmniejszenie tego udziału w przypadku prowadzenia procesu redukcji w przemysłowym piecu łukowym.

EN

This article presents results of experimental tests as well as theoretical analysis, of conditions and parameters for steel slags reduction by carbon reductants. The investigations were carried out in an experimental electric arc furnace, with around 3 kg capacity. Based on selection procedure proposed in earlier work, the metallurgical cokes and anthracites were chosen to be tested as reductants. Slags from carbon steel and stainless steel were tested. Both, the theoretical analysis and experimental tests show that the mineral phase obtained during melt has an appropriate composition for further useful application. The heat balance of steel slags reduction process in laboratory arc furnace has been prepared. The balance calculations show significant energetic loss in the energy consumption during the process. Reduction of these losses is foreseen, when process is developed in industrial scale.

Słowa kluczowe

PL

żużel stalowniczy; proces redukcji; reduktor; węgiel; bilans energetyczny; efektywność redukcji

EN

steel slag; reduction; reductant; energy balance; efficiency of reduction

• Wydawca: Wydawnictwo Górnicze Sp. z o.o.
• Czasopismo: Karbo
• Rocznik: 2006
• Tom: Nr 1
• Strony: 47--56
• Opis fizyczny: Bibliogr.10 poz., 5 rys., 9 tabl.

Twórcy

autor

Karbowniczek M.

autor

Robak Z.

autor

Kubica K.

autor

Ociepka W.

• Zakład Metalurgii Stopów Żelaza AGH, Kraków

Bibliografia

• 1. Li G., Hang L., Sui Z., Recycle of converter slag by high temperature carbon thermal reduction. Journal of Materials and Metallurgy, 2003, t. 2, nr 3, s. 167.
• 2. Ye G., Burstrom E., Kuhn M., Piret J., Reduction of steelmaking slags for recovery of valuable metals and oxide materials. Scandinavian Journal of Metallurgy, 2003, t. 32, nr 1, s. 7.
• 3. Dziarmagowski M., The assessment of suitability of the non-metallic phase obtained from the converter slag for soil fertilisation. Archives of Metallurgy and Materials, 2004, t. 49, nr 1 s. 73.
• 4. Dziarmagowski A., Assessment of properties of non-metallic phase obtained during the converter slag reduction process. Archives of Metallurgy and Materials, 2003, t. 48, nr 2, s. 201.
• 5. Dziarmagowski A., Investigations on the reduction level of the converter slag during its melting in an electric arc furnace. Archives of Metallurgy and Materials, 2002, t. 47, nr 3, s. 287.
• 6. Karbowniczek M., Migas P., Proces redukcji tlenków żelaza z ciekłych faz żużlowych w aspekcie utylizacji żużli stalowniczych. Hutnik - Wiadomości Hutnicze, 2004, t. 71, nr 11, s. 556.
• 7. Kubica K., Robak Z. i in., Kryteria dobom reduktora węglowego do procesu redukcji żużli stalowniczych. Karbo, 2004, nr 4, s. 211.
• 8. Kubica K., Robak Z, Borlee J., Influence of physic-chemical properties of reductants on their efficiency in metallurgical processes. Carbon’03 - An International Conference on Carbon, Oviedo (Spain) 6-10 July 2003.
• 9. Staronka A., Chemia fizyczna dla Metalurgów. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1977.
• 10. Karbowniczek M., Elektrometalurgia stali, ćwiczenia. Skrypt AGH nr 1364, 1993.