Pomiar redukcyjności rud żelaza w atmosferze o wysokiej zawartości wodoru

• Autorzy: Czerwiński Michał , Kiełczewski Rafał

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2025.7.1

Warianty tytułu

EN

Measurement of the Reducibility of Iron Ores in a Hydrogen-Rich Atmosphere

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jednym z parametrów rudy żelaza, używanej do wytopu stali w procesie wielkopiecowym, jest jej redukcyjność. Określa ona jak tlenki żelaza w danym materiale są podatne na reakcje z tlenkiem węgla, oraz jak szybko takie reakcje zachodzą. Im wyższa redukcyjność, tym mniej energochłonny jest proces, co pozwala istotnie zmniejszyć zużycie koksu wielkopiecowego i emisję CO2. Rudy o dobrej redukcyjności pozwalają na poprawę efektywności wytopu oraz bardziej stabilny i kontrolowany przebieg procesu redukcji. Istnieje szereg norm, w których opisano sposób wyznaczania tego wskaźnika w odniesieniu do reakcji zachodzących w wielkim piecu. Alternatywą dla niego jest proces DRI – bezpośredniej redukcji żelaza z wykorzystaniem wodoru lub gazu syntezowego. W niniejszym artykule przedstawiono sposób na realizację pomiaru wskaźnika redukcyjności rud żelaza w odniesieniu do procesu bezpośredniej redukcji żelaza DRI. Uwzględniono kwestie związane z bezpieczeństwem spowodowanym pracą z gazami o wysokiej zawartości wodoru oraz stabilnością i dokładnością pomiaru masy.

EN

One of the key parameters of iron ore used in blast furnace steelmaking is its reducibility. This indicates how susceptible the iron oxides in the material are to react with carbon monoxide, as well as the rate at which such reactions occur. The higher the reducibility, the less energy-intensive the process becomes, which significantly reduces the consumption of blast furnace coke and CO2 emissions. Ores with good reducibility allow for improved smelting efficiency and a more stable and controlled reduction process. A number of standards describe how to determine this index in relation to reactions occurring in a blast furnace. An alternative to this method is the DRI (Direct Reduced Iron) process, which uses hydrogen or synthesis gas for the direct reduction of iron. This paper presents a method for measuring the reducibility index of iron ores in the context of the DRI process. It includes considerations related to safety when working with hydrogen-rich gases, as well as the stability and accuracy of mass measurements.

Słowa kluczowe

PL

redukcyjność rud żelaza; DRI; wodór

EN

iron ore reducibility; DRI; hydrogen

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2025
• Tom: Vol. 66, Nr 7
• Strony: 6--9
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., tab.

Twórcy

autor

Czerwiński Michał

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Tele-i radiotechniczny

autor

Kiełczewski Rafał

• Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Tele-i radiotechniczny

Bibliografia

• [1] Rozporządzenie 2021/1119 w sprawie ustanowienia ram na potrzeby osiągnięcia neutralności klimatycznej i zmiany rozporządzeń (WE) nr 401/2009 i (UE) 2018/1999 (Europejskie prawo o klimacie).
• [2] https://www.carbonbrief.org/steel-industry-makes-pivotal-shifttowards-lower-carbon-production/.
• [3] Pielaszek J., 2001, Fizyka procesów metalurgicznych, Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, ISBN 83-7335-005-6.
• [4] ISO 4695 Iron ores for blast furnace feedstocks - Determination of the reducibility by the rate of reduction index.
• [5] ISO 4649-1 Iron ores for blast furnace feedstocks - Determination of low temperature reduction-disintegration indices by static method - Part 1: Reduction with CO, CO2, H2 and N2.
• [6] ISO 4649-2 Iron ores for blast furnace feedstocks - Determination of low temperature reduction-disintegration indices by static method - Part 2: Reduction with CO and N2.
• [7] ISO 7215 Iron ores for blast furnace feedstocks - Determination of the reducibility by the final degree of reduction index.
• [8] ISO 11258 Iron ores for shaft direct-reduction feedstocks - Determination of the reducibility index, final degree of reduction and degree of metallization.
• [9] ISO 60079-10-1 Explosive atmospheres – Classification of areas – Explosive gas atmospheres.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).