Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Relation Between Active Power of the Submerged Arc Furnace and the Electric Energy Consumption Indicator in the Process of Ferrosilicon Smelting

Machulec B., Bialik W., Gil S.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2019

|

Vol. 64, iss. 2

633--638

EN

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

Application of the Mining Industry Wastes as Raw Material for Melting of the Complex Fesial Ferroalloys

Machulec B., Bialik W., Gil S.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2018

|

Vol. 63, iss. 2

975--979

EN

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.

3

SPC jako narzędzie do poprawy efektywności procesu wytopu żelazokrzemu

Machulec B., Bialik W., Mańka R.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2017

|

Vol. 84, nr 3

110--117

PL

Statystyczne sterowanie procesem (SPC) znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym, ale w przemyśle żelazostopowym nie jest powszechnie stosowane. Proponuje się zastosowanie procedur SPC jako narzędzi do stabilizacji parametrów procesu wytopu żelazokrzemu w piecach rezystancyjno-łukowych. Idea ta polega na ciągłej obserwacji parametrów procesu i porównywaniu z ustalonymi normami za pomocą kart kontrolnych. Jeżeli proces ma tendencję do wykraczania poza ustalone granice, zadaniem systemu SPC jest wykrywanie i sygnalizowanie nieprawidłowości. Konsekwentne stosowanie tych metod w połączeniu z istniejącym systemem kontroli i sterowania piecem rezystancyjno-łukowym powinno wpłynąć na ograniczenie przyczyn zaburzeń procesu, oraz wynikających stąd strat. Przedstawiono podstawy teoretyczne SPC, oraz sposób konstrukcji kart kontrolnychdo liczbowej oceny właściwości procesu.

EN

Statistical process control (SPC) is widely applied in the automotive industry, but in the ferroalloys industry is not widely used. It has been proposed to use SPC procedures as a tool to stabilize the parameters of the ferrosilicon submerged arc furnaces. This idea is based on the continuous monitoring of process parameters and comparing with the set of standards by using control charts. If the process tends to exceed the established boundaries, the task of SPC system is to detect and signal the irregularities. The consistent application of these principles in conjunction with the existing system of monitoring and control of the submerged arc furnace should result in reducing the causes of disturbance of the process, and resulting therefrom losses. It has been presented the theoretical basis of the SPC and construction of control cards for the numerical assessment of the process.

4

Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii i ciepła odpadowego w niskotemperaturowym systemie ogrzewczo-chłodzącym hali drukarni

Bialik W., Gil S., Machulec B., Ochman J.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2017

|

z. 64, nr 1

461--468

PL

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.

5

Machulec B., Gil A., Bialik W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 4

2343--2347

EN

In order to determine reasons of unsatisfactory production output regarding one of the 12 MVA furnaces, a comparative analysis with a furnace of higher power that showed a markedly better production output was performed. For comparison of ferrosilicon furnaces with different geometrical parameters and transformer powers, the theory of physical similarity was applied. Geometrical, electrical and thermal parameters of the reaction zones are included in the comparative analysis. For furnaces with different geometrical parameters, it is important to ensure the same temperature conditions of the reaction zones. Due to diverse mechanisms of heat generation, different criteria for determination of thermal and electrical similarity for the upper and lower reaction zones were assumed contrary to other publications. The parameter c3 (Westly) was assumed the similarity criterion for the upper furnace zones where heat is generated as a result of resistive heating while the parameter J1 (Jaccard) was assumed the similarity criterion for the lower furnace zones where heat is generated due to arc radiation.

6

Charakterystyki prądowe stref reakcyjnych pieców żelazokrzemowych rezystancyjno-łukowych o zróżnicowanych parametrach geometrycznych

Machulec B.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 3

112--118

PL

Szeroko stosowane w praktyce stałe podobieństwa Andre’a i Struńskiego-Westly (k, c3) nie uwzględniają istotnych różnic w wydzielaniu ciepła w dolnych i górnych strefach reakcyjnych pieca żelazokrzemowego. Pokazano, że parametr c3 można traktować, jako stałą podobieństwa cieplnego i elektrycznego jedynie dla stref reakcyjnych, w których ciepło wydziela się w wyniku nagrzewania rezystancyjnego. Parametr ten nie nadaje się do oceny warunków cieplnych w komorach gazowych łuku, w których ciepło wydziela się radiacyjnie w wyniku promieniowania łuku. Do oceny właściwości cieplnych komór gazowych zaproponowano parametr J1 Jaccarda, który do tej pory nie znajduje szerokiego zastosowania w teorii i praktyce procesu wytopu żelazokrzemu. Pokazano, że parametr c3 jest użyteczny przy określaniu charakterystyk prądowych stref reakcyjnych w których ciepło wydziela w wyniku nagrzewania rezystancyjnego. Parametr Jaccarda J1 jest natomiast przydatny przy określaniu charakterystyk prądowych stref reakcyjnych, w których ciepło wydziela się radiacyjnie w wyniku promieniowania łuku. Jest to wbrew poglądom Jaccarda, który całkowicie kwestionuje przydatność parametru c3 Westly przy doborze parametrów elektrycznych pieców żelazokrzemowych.

EN

Widely used in practice the criteria of similarity Andrea and Struński-Westly (k, c3) does not take into account significant differences in the release of heat in the lower and upper reaction zones of the ferrosilicon furnace. It has been shown that c3 parameter can be considered as a similarity criterion of electrical and thermal conditions only for the reaction zones in which heat is generated by resistive heating. This parameter is not suitable for evaluation of the thermal conditions in the arc gas chambers, in which heat is generated by radiation of arc. As a similarity criterion for the arc gas chambers has been proposed Jaccard J1 parameter, which so far is not in wide use in theory and practise of the ferrosilicon smelting. It has been shown that c3 parameter is useful for determining current characteristics of the reaction zones in which heat is generated by resistance heating. By contrast, when determining current characteristics of the reaction zones in which heat is generated by radiation of arc Jaccard J1 parameter is useful . This is contrary to the views of Jaccard, who completely dispute the usefulness of Westly c3 parameter in the selection of electric parameters for the ferrosilicon furnaces.

7

Comparison the Physico-Chemical Model of Ferrosilicon Smelting Process with Results Observations of the Process under the Industrial Conditions

Machulec B., Bialik W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 1

265--270

EN

Based on the minimum Gibbs Free Enthalpy algorithm (FEM), model of the ferrosilicon smelting process has been presented. It is a system of two closed isothermal reactors: an upper one with a lower temperature T1, and a lower one with a higher temperature T2. Between the reactors and the environment as well as between the reactors inside the system, a periodical exchange of mass occurs at the moments when the equilibrium state is reached. The condensed products of chemical reactions move from the top to the bottom, and the gas phase components move in the opposite direction. It can be assumed that in the model, the Reactor 1 corresponds to the charge zone of submerged arc furnace where heat is released as a result of resistive heating, and the Reactor 2 corresponds to the zones of the furnace where heat is produced by electric arc. Using the model, a series of calculations was performed for the Fe-Si-O-C system and was determined the influence of temperatures T1, T2 on the process. The calculation results show a good agreement model with the real ferrosilicon process. It allows for the determination of the effects of temperature conditions in charge zones and arc zones of the ferrosilicon furnace on the carbothermic silica reduction process. This allows for an explanation of many characteristic states in the ferrosilicon smelting process.

8

Zastosowanie badań termograwimetrycznych do oceny właściwości technologicznych kwarcytów dla procesu wytopu żelazokrzemu

Węgrzyn J., Machulec B.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 11

713--718

PL

Najbardziej obiektywne metody oceny przydatności kwarcytów dla procesu wytopu żelazokrzemu to metody badań przemysłowych, ale badania tego typu są długotrwałe i kosztowne. W celu sprawdzenia przydatności metody termograwimetrycznej do oceny w warunkach laboratoryjnych właściwości technologicznych kwarcytów przeprowadzono badania termograwimetryczne próbek pochodzących z różnych złóż kwarcytów, które są aktualnie stosowane jako surowiec w procesie przemysłowym wytopu żelazokrzemu, lub były stosowane w przeszłości. Badania polegały na pomiarach ubytku masy sproszkowanych próbek w postaci mieszaniny kwarcytu z grafitem o składzie molowym SiO2+3C podczas nagrzewania w atmosferze argonu do temperatury 1500°C. Ocenę właściwości technologicznych kwarcytów dokonywano porównując krzywe względnego ubytku masy z danymi technologicznymi przemysłowego procesu wytopu żelazokrzemu. Ustalono, że wyniki badań termograwimetrycznych wykazują zadowalającą zgodność z obserwacjami procesu przemysłowego, przy czym kwarcyty o lepszych właściwościach technologicznych charakteryzują się mniejszym ubytkiem masy w badaniach termograwimetrycznych. Badania tego typu mogą być przydatne jako jedna z metod obiektywnej oceny przydatności kwarcytów dla procesu technologicznego wytopu żelazokrzemu.

EN

The most objective methods of determining quartzite usefulness for the ferrosilicon smelting process are industrial research methods, but such studies are long-lasting and costly. In order to test the usefulness of thermo-gravimetric method to evaluate technological properties of quartzites in a laboratory, thermo-gravimetric studies of quartzites samples from various deposits were carried out. These quartzites are used or were used as a raw material in industrial ferrosilicon process. The study consisted of measuring the weight loss of powder samples in the form of mixture of quartz with graphite of molar ratio SiO2 + 3C during heating under an argon atmosphere in the temperature range up to 1500°C. The evaluation of technological properties of quartzites was made by comparing the curves of relative weight loss with industrial technological data of the ferrosilicon smelting process. It was obtained a good agreement the results of thermo-gravimetric studies with observations of industrial process, whereas quartzites of improved technological properties revealed a lower weight loss of weight in thermo-gravimetric studies. Studies of this type can be useful as one of methods of objective assessment of the usefulness of quartzites for the ferrosilicon smelting process.

9

Model stref reakcyjnych w piecu żelazokrzemowym rezystancyjno-łukowym

Machulec B.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 12

751--755

PL

Bazując na algorytmie minimalizacji Gibbsa przedstawiono model fizykochemiczny procesu wytopu żelazokrzemu. Modelem procesu jest układ dwóch reaktorów izotermicznych: górnego o temperaturze niższej T1, oraz dolnego o temperaturze wyższej T2 . Pomiędzy reaktorami i otoczeniem, oraz pomiędzy reaktorami wewnątrz układu zachodzi cyklicznie wymiana masy w chwilach, gdy w reaktorach osiągnięty jest stan równowagi. Skondensowane produkty reakcji przechodzą z góry w dół, a składniki fazy gazowej w kierunku przeciwnym. Można założyć, że reaktor 1 odpowiada strefom pieca rezystancyjno-łukowego w których ciepło wydziela się na zasadzie nagrzewania rezystancyjnego, a strefa 2 odpowiada strefom łuku, w których ciepło wydziela się na zasadzie nagrzewania łukowego. Wykorzystując pakiet do obliczeń termochemicznych HSC 7.1 przeprowadzono serię obliczeń symulacyjnych dla układu Fe-Si-O-C oraz określono wpływ temperatury T1, T2 na efektywność procesu redukcji krzemionki węglem.

EN

Based on the minimum Gibbs Free Enthalpy algorithm, model of the ferrosilicon smelting process has been presented. It is a system of two closed isothermal reactors: an upper one with a lower temperature T1, and a lower one with a higher temperature T2. Between the reactors and the environment as well as between the reactors inside the system, a periodical exchange of mass occurs at the moments when the equilibrium state is reached. The condensed products of chemical reactions move from the top to the bottom, and the gas phase components move in the opposite direction. It can be assumed that in the model, the Reactor 1 corresponds to the charge zone of submerged arc furnace where heat is released as a result of resistive heating, and the Reactor 2 corresponds to the zones of the furnace where heat is produced by electric arc. Using the model, a series of calculations was performed for the Fe-Si-O-C system and was determined the influence of temperatures T1, T2 on the efficiency of the carbothermic silica reduction process.

10

Właściwości reduktorów węglowych dla procesu elektrotermicznego wytopu żelazokrzemu

Machulec B., Bialik W.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 10

688--691

PL

Wskazano na potrzebę zastosowania reduktora dla procesu elektrotermicznego wytopu żelazokrzemu w postaci mieszaniny węgli, w skład której wchodzą zarówno węgle o wysokim stopniu uwęglenia (Cfix = 60÷62%), jak również węgle uboższe, ale o wysokiej reakcyjności względem SiO (Vdaf > 38%, R0 ≤ 0,65%). Udział w mieszaninie wysokoreakcyjnych węgli określono bazując na modelu fizykochemicznym procesu. Ustalono, że udział ten powinien wynosić około 25÷30%.

EN

For the electrothermal ferrosilicon smelting process indicated the need for the reducer as a mixture of coals which includes both coals with a high degree of coal rank (Cfix = 60÷62%), as well as cols with low degree of coal rank , but with the high reactivity with respect to SiO (Vdaf > 38%, R0 ≤ 0,65%). Participation in a mixture of highly reactive carbon was determined based on the physicochemical model of the process. It was found that this proportion should be approximately 25 to 30%.

11

Ograniczenie skutków emisji ditlenku węgla przy wykorzystaniu naturalnej sekwestracji

Bialik W., Gil S., Mocek P., Gradoń B., Machulec B., Ochman J.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2014

|

z. 61, nr 3/II

65--71

PL

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.

12

Wpływ zanieczyszczeń surowców na proces technologiczny wytopu żelazokrzemu

Machulec B., Bialik W.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 6

411--414

PL

Bazując na algorytmie minimalizacji Gibbsa (FEM) oraz modelu fizykochemicznym, przedstawiono wyniki obliczeń teoretycznych dotyczących wpływu składu chemicznego surowców na proces elektrotermiczny wytopu żelazokrzemu. W obliczeniach wykorzystano możliwości, jakie stwarza włączenie do najnowszej wersji pakietu do obliczeń termochemicznych HSC 6.1 dodatku umożliwiającego korzystanie z bazy danych termochemicznych i rozwiązywanie zagadnienia FEM bezpośrednio na arkuszu kalkulacyjnym Excel. Jako model procesu elektrotermicznego wytopu żelazokrzemu w piecu rezystancyjno-łukowym wykorzystano układ złożony z dwóch reaktorów izotermicznych: górnego o temperaturze niższej T1 i dolnego o temperaturze wyższej T2 . Pomiędzy reaktorami i otoczeniem oraz pomiędzy reaktorami wewnątrz układu, zachodzi cyklicznie wymiana masy w chwilach gdy w reaktorach osiągnięty jest stan równowagi.

EN

Based on the Minimum Gibbs Free Enthalpy algorithm (FEM) and model of the reaction zones located around electrode tips in the submerged arc furnace, analysis of the raw materials chemical composition influence on the ferrosilicon smelting process was carried out. In the calculations new opportunities created by the HSC 6.1 software package which enables the use of a thermochemical database and equilibrium calculations directly in the Excel spreadsheet have been utilized. As a model of the ferrosilicon process in the submerged arc furnace is a system of two closed isothermal reactors: an upper one with a lower temperature T1 , and a lower one with a higher temperature T2 . Between the reactors and the environment as well as between the reactors inside the system, a periodical exchange of mass occurs at the moments when the equilibrium state is reached.

13

Model optymalizacji namiaru wsadowego dla pieców EAF z parametrami rozmytymi

Machulec B., Kuźnik A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 11

732--734

PL

Jako model do opisu nie do końca sprecyzowanych i posiadających niejednoznaczny charakter właściwości złomu stalowego zastosowano liczby rozmyte z trapezoidalną funkcją przynależności. Stosując zasady arytmetyki na liczbach rozmytych sformułowano model optymalizacji namiaru wsadu dla pieców EAF, który jest rozszerzeniem klasycznego modelu optymalizacji składu mieszanin.

EN

As a model to the description not fully articulated and have the ambiguous nature of steel scrap applied fuzzy numbers with trapezoidal membership functions. Using the principles of arithmetic on fuzzy numbers optimization model of charging mixture for EAF furnaces has been formulated which is an extension the classical model optimization of mixture compositions.

14

Alkalia w ogniotrwałym wyłożeniu węglowym i mikroporowatym wielkich pieców

Niesler M., Machulec B.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2012

|

T. 64, nr 3

41-45

PL

W artykule przedstawiono kształtowanie się zawartości alkaliów w próbkach węglowego i mikroporowatego wyłożenia ogniotrwałego garów wielkich pieców. Stwierdzono, że bardziej odporne na działanie tych związków są wyłożenia mikroporowate, które charakteryzują się mniejszym i bardziej równomiernym ich nasyceniem niż wyłożenia węglowe. Związki alkaliczne w tych wyłożeniach występowały głównie jako KCl i NaCl oraz chlorki złożone. Głównym źródłem chloru w procesie jest koks wielkopiecowy (0,19-0,3% mas.), spiek (ok. 0,18% mas.) lub też pył węglowy wdmuchiwany przez dysze (nawet do 0,2% mas.). W pobranych próbkach wyłożenia ogniotrwałego zawartość chloru wahała się od 0,1 do 2,84% mas.

EN

This article presents the level that alkali contents in the blast-furnace hearth carbon and microporous refractory lining samples run at. More resistant to these compounds have been found the microporous linings, which are characterised by lower and more uniform saturation of them than the carbon linings. Alkali compounds existed in these linings mainly as KCl and NaCl as well as compound chlorides. The main source of chlorine in the process is blast-furnace coke (0.19-0.3 wt%), sinter (approx. 0.18 wt%) and coal dust blown through tuyeres (even up to 0.2 wt%). Chlorine contents in the refractory lining samples ranged between 0.1 and 2.84 wt%.

15

Obróbka danych pomiarowych temperatur w wyłożeniu ogniotrwałym garu i trzonu wielkiego pieca

Machulec B., Kopeć G., Bialik W., Bednarski W.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 12

843--845

PL

W celu określenia rozkładu temperatury w wyłożeniu ogniotrwałym garu i trzonu wielkiego pieca o obj. 3200 m3 wykorzystano archiwalne dane zarejestrowane przez układ pomiarowy pieca. Wyznaczono empiryczną izotermę temperatury T= 300 oC i przez porównanie z analogiczną izotermą uzyskaną metodą modelowania matematycznego określono stopień zużycia wyłożenia ogniotrwałego po 3 miesiącach od uruchomienia pieca.

EN

To determine the temperature distribution in the refractory hearth and body lining of the 3200 m3 blast furnace it has been used archival data recorded by the measuring system. lt has been empirically determined temperature isotherm of T = 300 oC. By comparison this isotherm With analogous isotherm obtained by mathematical modeling it has been determined the degree of the refractory lining usage in the hearth and body refractory lining after 3 months from opening of the blast furnace.

16

Mechanizmy niszczenia i metodyka pobierania próbek wyłożenia ogniotrwałego wielkiego pieca

Niesler M., Machulec B., Uchto A., Bednarski W.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2011

|

T. 63, nr 1

25-31

PL

Koszty remontów wielkich pieców wynoszą od kilkudziesięciu do kilkuset milionów złotych. Istotne jest więc uzyskanie informacji, których wykorzystanie pozwoliłoby na zwiększenie trwałości trzonu i garu, a tym samym na przedłużenie kampanii pracy wielkich pieców do 15 lub więcej lat. Drogą do tego celu jest analiza przyczyn niszczenia wyłożenia ogniotrwałego trzonu i garu. Informacje takie można uzyskać m.in. poprzez wykonanie odwiertów i pobranie próbek ogniotrwałego wyłożenia węglowego trzonu wielkiego pieca, a następnie ich analizę. W artykule przedstawiono metodykę pobierania próbek wyłożenia ogniotrwałego. Próbki pobierano z trzech wielkich pieców o rożnej pojemności, zarówno podczas ich pracy, jak i podczas ich remontów.

EN

The repair costs of blast furnaces range from a few dozen to a few hundred million zlotys. So, it is vital to obtain information the use of which would allow increasing life of the bottom and hearth of blast furnace, thus extending the campaign of blast furnaces up to 15 years or more. The means of achieving this aim include the analysis of the reasons for destruction of refractory lining of both the bottom and the hearth. This information can be obtained among other things by making drills and taking samples from refractory lining of the carbon hearth of blast furnace, followed by their analysis. This article presents the methodology for sampling of blast furnace refractory lining. Samples were taken from three blast furnaces with various capacities, both during their operation and repairs.

17

Wpływ warunków temperaturowych na proces wytopu żelazokrzemu w piecu rezystancyjno-łukowym

Machulec B., Kasprzyk H.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

Vol. 78, nr 7

529--534

PL

Przedstawiono model symulujący proces wytopu żelazokrzemu w piecu rezystancyjno-łukowym w postaci układu dwóch zamkniętych reaktorów izotermicznych : górnego o temperaturze niższej T1, oraz dolnego o temperaturze wyższej T2, pomiędzy którymi zachodzi cyklicznie wymiana masy. W obliczeniach wykorzystano niestechiometryczny algorytm obliczeniowy minimalizacji Gibbsa oraz nowe możliwości, jakie stwarza włączenie do wersji pakietu HSC 6.1 dodatku zawierającego funkcje umożliwiające korzystanie z bazy danych termochemicznych oraz rozwiązywanie zagadnienia minimalizacji Gibbsa bezpośrednio na arkuszu kalkulacyjnym MsExcel. Przedstawiono zależności pomiędzy warunkami temperaturowymi procesu, a wymianą masy i rozkładem ciepła w układzie reakcyjnym oraz określono na podstawie modelu teoretyczne wskaźniki techniczno-ekonomiczne procesu.

EN

It has been presented a model that simulates the process of the ferrosilicon smelting proces in submerged arc furnace. The model is a system of two closed isothermal reactors: the upper one with lower temperature T1, and the lower one with the higher temperature T2 among which there is exchange of mass cyclically. In calculations has been used algorithm of the Gibbs Minimization Method and the new opportunities created by the HSC 6.1 software package. The HSC 6.1 include additive functions that enable to use of thermochemical database and equilibrium calculations directly on the MsExcel spreadsheet. It has been made balance of heat and mass transfer of the process and it has been presented relations between process temperature conditions, and exchange of mass in the reaction system and on the base of model it has been identified theoretically technical and economic indices of the process.

18

Modelowanie procesu fizykochemicznego wytopu żelazokrzemu w arkuszu kalkulacyjnym Excel

Machulec B., Kopeć G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

Vol. 78, nr 9

732--734

PL

Bazując na metodzie minimalizacji Gibbsa przedstawiono model fizykochemiczny procesu wytopu żelazokrzemu w piecach rezystancyjno- łukowych. Wykorzystano możliwości pakietu do obliczeń termochemicznych HSC z dodatkiem zawierającym funkcje umożliwiające korzystanie z bazy danych termochemicznych oraz rozwiązywanie zagadnienia minimalizacji Gibbsa bezpośrednio na arkuszu kalkulacyjnym Excel. Model złożony jest z dwóch zamkniętych stref izotermicznych o zróżnicowanych temperaturach, pomiędzy którymi cyklicznie następuje przepływ masy. Uzyskane za pomocą modelu wyniki obliczeń wykazują zadowalającą zgodność z danymi przemysłowymi dotyczącymi uzysku Si oraz jednostkowego wskaźnika zużycia energii.

EN

Based on the Gibbs Energy Minimization Method it has been presented the physico-chemical model of the ferrosilicon smelting process in submerged resistance-arc furnace. It has been used the option of the HSC package for thermochemical calculations with the addition features that allow using of thermochemical database and solving the Gibbs Minimization Problems directly on the Excel spreadsheet. The model is composed of two closed isothermal zones with varying temperatures between which cyclically the mass flow. Obtained with the model calculation results show satisfactory agreement with the industrial data on the Si yield, and the specific energy consumption.

19

Kumulacja szkodliwych związków w wyłożeniu ogniotrwałym garów i trzonów wielkich pieców

Niesler M., Stecko J., Machulec B., Uchto A., Bednarski W.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

Vol. 78, nr 9

718--720

PL

Inspection was carried out drilling and sampling of the refractory lining of the external and internal parts of the blast furnace hearth. The obtained samples were analyzed for the content of chemical compounds that affect the destruction of the hearth and bottom of blast furnaces. It was found, that samples taken from the internal part of the hearth area is characterized by a strong alkali saturation, the aggregate amount of the sample exceeded 10 %, which may be one of the major destructive hearth and bottom of blast furnaces.

20

Badania statystyczne wpływu wybranych parametrów elektrycznych pieca rezystancyjno-łukowego na jednostkowy wskaźnik zużycia energii w procesie wytopu żelazokrzemu

Trederowski T., Kopeć G., Machulec B.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2010

|

T. 62, nr 3

30-33

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań statystycznych obejmujących 10-letni okres czasu pracy pieca żelazokrzemowego o mocy 20 MVA. Przedstawiono zależności pomiędzy wybranymi parametrami elektrycznymi, a jednostkowym wskaźnikiem zużycia energii. Badania obejmują okres pracy pieca w którym począwszy od 2000 roku zdołano radykalnie poprawić wskaźniki techniczno-ekonomiczne.

EN

This article presents the results of 10 years of statistical research of 20 MVA ferrosilicon furnace run time. There are shown dependencies between selected electrical parameters and specific energy consumption ratio. The studies include the period of furnace run time since 2000 when the technical- economical indicators were successfully improved.