Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Research on Selected Types of Lustrous Carbon Carriers After the High - Temperature Pyrolysis

Kamińska Jadwiga, Stachowicz M., Kubecki M.

Archives of Foundry Engineering

|

2021

|

Vol. 21, iss. 1

56--62

EN

For research purposes and to demonstrate the differences between materials obtained from the carbonaceous additives to classic green moulding sands, five lustrous carbon carriers available on the market were selected. The following carbonaceous additives were tested: two coal dusts (CD1 and CD2), two hydrocarbon resins (HR1 and HR2) and amorphous graphite (AG1). The studies of products and material effects resulting from the high-temperature pyrolysis of lustrous carbon carriers were focused on determining the tendency to gas evolution, including harmful compounds from the BTEX group (benzene, toluene, ethylbenzene and xylene). Moreover, the content of lustrous carbon (LC), the content of volatile matter and loss on ignition (LOI) of the carbonaceous additives were tested. The solid products formed during high-temperature pyrolysis were used for the quantitative and qualitative evaluation of elemental composition after the exposure to temperatures of 875oC in a protective atmosphere and 950oC in an oxidizing atmosphere. The conducted studies have indicated the necessity to examine the additives to classic green moulding sands, which is of particular importance for the processing, rebonding and storage of waste sand. The studies have also revealed some differences in the quantitative and qualitative composition of elements introduced to classic moulding sands together with the carbonaceous additives that are lustrous carbon carriers. It was also considered necessary to conduct a research on lustrous carbon carriers for their proper and environmentally friendly use in the widely propagated technology of classic green sand system.

2

Oznaczanie związków BTEX w gazach powstających w trakcie termicznego rozkładu masy formierskiej ze spoiwem na bazie żywicy furanowej

Kubecki M., Holtzer M.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2017

|

T. 69, nr 3

2--10

PL

Podczas całego procesu produkcji odlewów pracownicy narażeni są na niebezpieczne, szkodliwe i uciążliwe czynniki związane między innymi z emisją szkodliwych substancji. Głównym ich źródłem są masy z bentonitem i nośnikami węgla błyszczącego oraz spoiwa organiczne, oparte głównie na żywicach syntetycznych. W pracy skoncentrowano się na żywicy furanowej, ponieważ technologia na niej oparta pozwala na uzyskiwanie odlewów o dużej dokładności oraz umożliwia sporządzanie skomplikowanych form i rdzeni. Jednakże ze względu na strukturę utwardzonej żywicy furanowej, na którą składają się pierścienie furanowe oraz pierścienie benzenowe (w przypadku utwardzania jej kwasem paratoluenosulfonowym) w trakcie jej ogrzewania mamy do czynienia z emisją kancerogennego benzenu, szkodliwego toluenu oraz etylobenzenu i ksylenów (związki BTEX). Aby możliwe było opracowanie i wdrożenie procesów redukcji emisji tych związków organicznych, poprzez modyfikacje między innymi stosowanych przez przemysł odlewniczy spoiw i ich utwardzaczy, konieczne jest poznanie korelacji pomiędzy wspomnianymi składnikami a uwalnianymi z nich związkami organicznymi. Nie mniej istotne jest także zdefiniowanie zakresów temperatury, w którym szkodliwe związki mogą być uwalniane. Przesłanki te stały się podstawą dla realizacji niniejszej pracy, w ramach której określono ilości związków BTEX uwalnianych w trakcie termicznego rozkładu wybranej żywicy furanowej, jej utwardzacza na bazie kwasu paratoluenosulfonowego a także masy formierskiej przygotowanej na bazie tych składników. Stwierdzono, że z badanych materiałów najwięcej związków BTEX wydziela się z utwardzacza, a głównym składnikiem mieszaniny BTEX jest toluen. Ponadto określono zakres temperatury w którym związki z grupy BTEX uwalniane są z badanych materiałów w największych ilościach. Najbardziej optymalny zakres temperatury dla uwalniania benzenu z badanych materiałów to 900°C÷1100°C, natomiast w przypadku toluenu wynosi on 500°C÷900°C.

EN

During the entire process of cast production, the operators are exposed to hazardous, harmful and arduous factors related to, among others, the emission of harmful substances. Their main sources are mixes with bentonite and Wright coal carriers, as well as organic binders based mainly on synthetic resins. The study was focused on furan resin, since the technology based on it allows to obtain highly accurate casts and enables the production of complex moulds and cores. However, due to the structure of cured furan resin, which consists in furan rings and benzene rings (when curing with p-toluenesulfonic acid), during heating, carcinogenic benzene, harmful toluene as well as ethylbenzene and xylenes (BTEX compounds) are emitted. In order to enable the development and implementation of emission reduction processes for these organic compounds, through the modification of, among others, binders and their curing agents used in the foundry industry, it is necessary to study the relation between these components and the organic compounds they emit. It is also necessary to define temperature ranges at which the harmful compounds may be released. These factors became the foundation for the this study which consisted in the determination of the quantity of BTEX compounds emitted during thermal decomposition of the selected furan resin, its curing agent based on p-toluenesulfonic acid, as well as moulding sand based on these components. It was found that most of the BTEX compounds were emitted from the hardener and the main component of the BTEX mixture was toluene. Additionally, the temperature range at which BTEX compounds are released from the investigated materials in the highest quantities was determined. The optimum temperature range for the release of benzene from the tested materials is 900°C÷1100°C, while for toluene it is 500°C÷900°C.

3

Dobór warunków prowadzenia procesu termicznego rozkładu gumy styrenowo butadienowej, głównego składnika opon samochodowych, na potrzeby analizy związków z grupy BTEX uwalnianych trakcie tego rozkładu

Kubecki M.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2017

|

T. 69, nr 1

59--65

PL

Stale zaostrzające się przepisy dotyczące gospodarowania odpadami, inicjują poszukiwania wydajnych i przyjaznych środowisku naturalnemu metod ich przerabiania i unieszkodliwiania. Opracowywane technologie powinny być bezpieczne zarówno dla pracowników jak i dla środowiska. Z tego względu, zasadne jest tworzenie systemu monitorowania tych procesów i identyfikowanie etapów, w trakcie których mogą powstawać szkodliwe związki organiczne. Bardzo poważny problem stanowi składowanie zużytych opon samochodowych. Wymusza on poszukiwanie wydajnego i przyjaznego środowisku naturalnemu sposobu ich przerabiania i unieszkodliwiania. Obecnie za najbardziej korzystne ekonomicznie rozwiązanie, uważa się wykorzystanie do unieszkodliwiania zużytych opon samochodowych procesów termicznego rozkładu. W wyniku działania na gumę wysokiej temperatury następuje rozkład usieciowanego elastomeru styrenowo-butadienowego, co prowadzi do powstania związków niskocząsteczkowych między innymi z grupy BTEX (benzen, toluen, etylobenzen, ksyleny). Związki te uwalniane w formie gazowej oddziałują szkodliwe na środowisko naturalne i człowieka. Dlatego należałoby stworzyć odpowiednie zaplecze analityczne do kontroli i monitoringu uwalnianych w trakcie tego procesu związków organicznych. W związku z tym za cel pracy przyjęto stworzenie stanowiska laboratoryjnego do prowadzenia procesu termicznego rozkładu gumy styrenowo-butadienowej i analizę związków powstających w trakcie tego procesu. W artykule przedstawiono wyniki pomiarów emisji związków BTEX podczas termicznego rozkładu próbek gumy styrenowo-butadienowej, prowadzonego w zakresie temperatury od 500°C do 1100°C.

EN

Constantly stricter waste management regulations, initiate research focused on finding more efficient and environmentally friendly ways to recycle waste. Developed technologies should be safe both for employees and the environment. For this reason, it is advisable to create a system for monitoring these processes and identify the steps during which harmful organic compounds may form. A very serious environmental problem is the storage of used car tyres. It forces a search for an efficient and environmentally friendly way to recycle them. Currently, thermal decomposition processes are considered to be the most economically advantageous solution for the disposal of used car tyres. As a result of the effect of high temperature on rubber, the crosslinked styrene-butadiene elastomer is degraded, resulting in the formation of low molecular weight compounds, such as the BTEX group (benzene, toluene, ethylbenzene, xylenes). These compounds, released in gaseous form, are harmful to the environment and humans. Therefore, appropriate analytical facilities for the control and monitoring of organic compounds released during this process should be created. The aim of the work was to create a laboratory stand for thermal decomposition of styrene-butadiene rubber and analysis of components formed during this process. The article presents the results of BTEX compounds emission measurements during thermal decomposition of styrene-butadiene rubber samples, conducted at the temperature range from 500°C to 1100°C.

4

Rozwój i zabezpieczenie jakości instrumentalnych metod badania składu chemicznego w zakładzie chemii analitycznej

Kubiczek M., Stankiewicz G., Knapik P., Kubecki M., Kwoka A., Spiewok W.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2016

|

T. 68, nr 3

22--26

PL

W artykule omówiono postępy w rozwoju metodologii badań, wyposażenia aparaturowego, możliwości analitycznych oraz zabezpieczenia jakości w Zakładzie Chemii Analitycznej. Rozwój ten jest odpowiedzią na nowe potrzeby analityki hutniczej, ochrony środowiska, odlewnictwa, a także użytkowników wyrobów hutniczych. W Zakładzie wdrożono nowo zakupiony spektrometr OES ICP i opracowano selektywny program analityczny do oznaczania sodu i potasu w rudach żelaza, wyznaczono parametry metrologiczne oznaczania obydwu pierwiastków i przygotowano programy analityczne umożliwiające oznaczanie składu chemicznego próbek nie objętych zakresem akredytacji PCA. Opracowano metodykę umożliwiającą oznaczanie wybranych lotnych związków organicznych (LZO), uwalnianych z włókien szklanych pokrytych związkami powierzchniowymi. Wyznaczono optymalne parametry pracy układu termodesorber /chromatograf/spektrometr mas (TD-GC MS), a następnie opracowano krzywe kalibracyjne i przeprowadzono oznaczenia wybranych LZO uwalnianych z włókien szklanych. W wyniku przeprowadzonych badań opracowana została metodyka oznaczania benzenu i toluenu z zastosowaniem bezrozpuszczalnikowego przygotowania próbki. Rozszerzono bazę danych przeznaczoną do wyznaczania nowych współczynników równania Horwitza dla potrzeb hutnictwa żelaza i stali. Opracowane nowe parametry równania Horwitza potwierdziły wysoki poziom dokładności oznaczeń w zakresie stężeń pierwiastków powyżej 0,1%.

EN

The article discusses the progress in the development of survey methodology, apparatus equipment, analytical capacity and quality assurance at the Department of Analytical Chemistry. This development is a reaction to new demands of steel analytics, environmental protection, casting, and users of steel products. The Department implemented a newly purchased OES ICP spectrometer and a designed selective analytical programme for determining sodium and potassium in iron ores, determined metrological parameters for determining both elements and prepared analytical programmes that enable determining chemical composition in samples which are not covered by PCA’s scope of accreditation. A methodology that enables determining selected volatile organic compounds (VOCs), released from fibreglass coated with surface compounds, was established. Optimum parameters for a thermal desorber/gas chromatograph/ mass spectrometer (TD-GC MS) system were determined, and then calibration curves were established and selected VOCs released from fibreglass were determined. As a result of the studies, a methodology for determining benzene and toluene with the use of solvent-free sample preparation was established. Database for determining new Horwitz equation coefficients for the iron and steel industry was expanded. The newly developed Horwitz equation parameters confirmed high level of accuracy of determination of elements above 0.1%.

5

Assessment of the Harmfulness of Moulding Sands with Alkyd Resin Subjected to the High Temperature Influence

Holtzer M., Dańko R., Żymankowska-Kumon S., Kubecki M., Bobrowski A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 4

2171--2176

EN

Out of moulding sands used in the foundry industry, sands with organic binders deserve a special attention. These binders are based on synthetic resins, which ensure obtaining the proper technological properties and sound castings, however, they negatively influence the environment. These resins in their initial state these resins are not very dangerous for people and for the environment, thus under an influence of high temperatures they generate very harmful products, being the result of their thermal decomposition. Depending on the kind of the applied resin, under an influence of a temperature such compounds as: furfuryl alcohol, formaldehyde, phenol, BTEX group (benzene, toluene, ethylbenzene, xylene), and also polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) can be formed and released. The aim of the study was the development of the method, selection of analytical methods and the determination of optimal conditions of formation compounds from the BTEX and PAHs group. Investigations were carried out in the specially designed set up for the thermal decomposition of organic substances in a temperature range: 500 – 1 300°C at the laboratory scale. The object for testing was alkyd resin applied as a binding material for moulding sands. The qualitative and quantitative analyses of compounds were performed by means of the gas chromatography coupled with the mass spectrometry (GC/MS).

6

Ocena wpływu dodatku regeneratu do masy formierskiej na ilość związków z grupy BTEX, powstających w trakcie procesu zalewnia formy ciekłym metalem

Kubecki M., Holtzer M.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2015

|

T. 67, nr 4

20--23

PL

Postępujący rozwój przemysłu i zaostrzające się światowe przepisy w zakresie ochrony środowiska, wymagają poszukiwania nowych, czystych technologii bądź modyfikacji technologii dotychczas stosowanych. Zapewnić one powinny zachowanie odpowiednich parametrów technologicznych przy jednoczesnym zmniejszeniu uciążliwości procesu dla środowiska. Przemysł odlewniczy, który odnotowuje w światowej technice produkcyjnej stały i dynamiczny rozwój, coraz szerzej wykorzystuje proces regeneracji zużytych mas formierskich i rdzeniowych w celu ograniczenia ilości składowanych odpadów. W efekcie przy wytwarzaniu form i rdzeni jako substytut świeżego piasku, w ilości sięgającej nawet do 90%, stosuje się osnowę po recyklingu mas. Stosowanie dodatku regeneratu może jednak wpływać na zwiększenie, w stosunku do mas formierskich przygotowanych na osnowie świeżego piasku, ilości szkodliwych związków organicznych emitowanych z procesów odlewniczych. Dlatego też celem badań było określenie wpływu dodatku regeneratu na ilość benzenu, toluenu, etylobenzenu i ksylenów (BTEX) emitowanych w trakcie zalewania form ciekłym metalem. Badania prowadzono na zaprojektowanym dla celów pracy stanowisku badawczym. W artykule przedstawiono wyniki pomiarów emisji związków BTEX uzyskane dla mas formierskich przygotowanych na świeżym piasku oraz mas z dodatkiem 50 i 90% regeneratu.

EN

The development of the industry and exacerbation of global rules on environmental protection, require a search for new, clean technologies or modification of previously used. They should ensure maintaining of relevant technological parameters while reducing process harmfulness for environment. The foundry industry, which notes in the global manufacturing technique steady and rapid development, uses more and more widely the used molding mass reclamation process to reduce the amount of landfilled waste. As a result, 90% of recycled mass can be added during preparation of molds and cores. Addition of the regenerate can affect an increase, relative to the molding prepared on the base of fresh sand, of harmful organic compounds emitted from casting process. Therefore, the aim of this study was to determine the effect of reclaimed sand addition on the amount of benzene, toluene, ethylbenzene and xylene (BTEX) emitted during pouring metal into form. The paper includes the results of measurements of emission of BTEX compounds, obtained form molding sand prepared on the basis of fresh sand and on 50 and 90% reclaimed addition.

7

Harmfulness assessment of resins used as lustrous carbon carriers in bentonite moulding sands

Holtzer M., Żymankowska-Kumon S., Kubecki M., Kwaśniewska-Królikowska D.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 3

817--822

EN

The assessment of harmfulness of two resins applied as a partial substitute of coal dust in moulding sands with bentonite - was performed in the paper. The emission value of compounds from the PAH and BTEX groups was assumed as the main harmfulness criterion. Also mixtures of the Kormix type prepared with additions of these resins were tested. Experiments were carried out in an argon atmosphere in a temperature range: 500-1300°. The obtained emission values of these substances were recalculated for 1% of lustrous carbon content in each carrier. It was assumed in the calculations, that the NW 1 and NW 2 carriers contain approximately 55% of lustrous carbon while the Kormix mixture approximately 15%. The critical temperature of forming compounds of the PAH group for the NW 1 carrier is 900°, while for the NW 2 carrier is 1100° (this is a temperature, at which the emission abruptly increases). In case of formation of compounds from the BTEX group the critical temperature for both lustrous carbon carriers is a temperature of 900°.

PL

W artykule dokonano oceny szkodliwości dwóch żywic stosowanych jako częściowy zamiennik pyłu węglowego w masach z bentonitem. Jako kryterium przyjęto wielkość emisji związków z grupy WWA oraz BTEX. Zbadano również mieszanki typu Kormix sporządzane z dodatkiem tych żywic. Badania przeprowadzono w atmosfer argonu w zakresie temperatury 500-1300°C. Uzyskane wartości wielkości emisji tych związków zostały przeliczone na 1% zawartości węgla błyszczącego w każdym z nośników . Do obliczeń np. przyjeęo, że nośniki NW 1 i NW 2 zawierają około 55% węgla błyszczącego, a mieszanki Kormix około 15%. Dla nośnika NW 1 temperatura krytyczna tworzenia się WWA jest 900°C, a dla nośnika NW 2 temperatura 1100°C (jest to temperatura, w której gwałtownie wzrasta emisja). W przypadku tworzenia się BTEX temperatura krytyczna, dla obu nosników węgla błyszczącego jest temperatura 900°C.

8

Investigations of the temperature influence on formation of compounds from the BTEX group during the thermal decomposition of furan resin

Kubecki M., Holtzer M., Żymankowska-Kumon S.

Archives of Foundry Engineering

|

2013

|

Vol. 13, iss. 2

85--90

EN

Organic binders applied in foundry plants based on synthetic resins, from the one side influence obtaining the required technological properties by the moulding sand and – in consequence – obtaining good quality castings, and on the other side are the source of volatile organic compounds (VOC). Together with synthetic resins their hardeners, which although added in very small amounts emit during their thermal decomposition substances negatively influencing the natural environment, are also used. Both, resins and hardeners only at the influence of high temperatures accompanying moulds pouring with liquid metal generate harmful volatile organic compounds including compounds from the BTEX group. Investigations of the temperature influence on the kind and amount of organic compounds formed during the thermal decomposition of selected binders and hardeners and their mixtures allow to determine temperature ranges the most favourable for emitting harmful substances as well as to compare their emission from the selected materials. The aim of this study was the determination the temperature influence on formation substances from the BTEX group, during thermal decomposition of the selected binder, its hardener and their mixture. The BTEX group emission constitutes one of the basic criteria in assessing the harmfulness of materials applied for moulding and core sands and it can undergo changes in dependence of the applied system resin-hardener. Investigations were carried out on the specially developed system for the thermal decomposition of organic substances in the temperature range: 500ºC – 1300ºC, at the laboratory scale. The investigations subject was the furan resin, its hardener and hardened furan resin. The assessment of the emission degree of the BTEX group in dependence of the system subjected to the temperature influence was performed, within the studies. The temperature range, in which maximal amounts of benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes were emitted from tested materials – was defined. The qualitative and quantitative analysis of the BTEX group were carried out with using the gas chromatography technique coupled with the mass spectrometry (GC/MS).

PL

Spoiwa organiczne stosowane w odlewnictwie bazujące na żywicach syntetycznych, z jednej strony wpływają na uzyskanie przez masę formierską odpowiednich właściwości technologicznych a w konsekwencji tego otrzymania dobrych odlewów, a z drugiej w procesach odlewniczych stanowią źródło lotnych związków organicznych (LZO). Wraz z żywicami syntetycznymi stosowane są również ich utwardzacze, których dodatek stanowi wprawdzie niewielki procent w stosunku do masy żywicy, ale związki uwalniane w trakcie ich termicznego rozkładu mogą negatywnie oddziaływać na środowisko naturalne. Zarówno żywice jak i utwardzacze dopiero pod wpływem temperatury towarzyszącej zalewaniu formy ciekłym metalem generują szkodliwe lotne związki organiczne, w tym związki z grupy BTEX. Badania wpływu temperatury na rodzaj oraz ilość związków organicznych powstających podczas termicznego rozkładu wybranych spoiw i utwardzaczy oraz ich mieszanin, pozwalają określić zarówno zakres temperatur najbardziej charakterystycznych dla uwalniania szkodliwych związków, jak również dokonać porównania ich emisji z wybranych materiałów. Celem pracy było określenie wpływu temperatury na tworzenie się związków z grupy BTEX podczas termicznego rozkładu wybranego spoiwa, jego utwardzacza i ich mieszaniny. Emisja BTEX-ów stanowi jedno z podstawowych kryteriów oceny szkodliwości materiałów stosowanych do mas formierskich i rdzeniowych i może ulegać zmianie w zależności od rodzaju stosowanego układu żywica-utwardzacz. Badania prowadzono na specjalnie zaprojektowanym układzie do termicznego rozkładu substancji organicznych w zakresie temperatury 500–1300ºC w skali laboratoryjnej. Przedmiotem badań była żywica furanowa, jej utwardzacz oraz utwardzona żywica furanowa. W ramach badań dokonano oceny stopnia emisji BTEX-ów w zależności od układu poddawanego działaniu temperatury. Zdefiniowano zakres temperatur, w którym z badanych materiałów uwalniane są maksymalne ilości benzenu, toluenu, etylobenzenu i ksylenów. Analizę jakościową i ilościową BTEX-ów prowadzono z zastosowaniem techniki chromatografii gazowej połączonej ze spektrometrią masową (GC/MS).

9

Wdrożenie w Laboratorium Analiz Chemicznych spektrometrycznej metody oznaczania zawartości azotu w stali

Spiewok W., Kubiczek M., Kubecki M.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2012

|

T. 64, nr 3

71-74

PL

Opracowano metodykę oznaczania zawartości azotu w stali nisko- i średniostopowej metodą emisyjnej spektrometrii optycznej ze wzbudzeniem iskrowym. W tym celu przygotowano program analityczny dla spektrometru Magellan Q8 i sporządzono nową krzywą kalibracyjną dla azotu (do 0,04%). Wyznaczono parametry metrologiczne opisujące wyniki oznaczania azotu w próbkach stali analizowanych za pomocą opracowanego programu analitycznego.

EN

The methodology for determination of nitrogen content in low- and medium-alloy steel by spark optical emission spectrometry was developed. To this end, the analytical program for Magellan Q8 spectrometer was prepared and the new calibration curve for nitrogen (up to 0.04%) was generated. The metrological parameters describing the results of determination of nitrogen in steel samples analysed using the developed analytical program were determined.

10

Opracowanie metodyki identyfikacji i oznaczania zanieczyszczeń organicznych na stanowiskach pracy w odlewnictwie

Kubecki M., Spiewok W.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2012

|

T. 64, nr 3

68-71

PL

Celem pracy było wdrożenie w Laboratorium Analiz Chemicznych Instytutu metodyki identyfikacji i oznaczania zanieczyszczeń organicznych obecnych na stanowiskach pracy w przemyśle odlewniczym. Opracowano koncepcję, a następnie utworzono układ do poboru próbek gazów ze stanowisk pracy. Opracowano metodykę postępowania analitycznego pozwalającą na jakościową i ilościową ocenę składu gazów powstających na stanowiskach odlewniczych. W oparciu o opracowaną metodykę przeprowadzono bezpośrednie pomiary zanieczyszczenia w warunkach przemysłowych. Określono stężenia wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA), benzenu, toluenu, etylobenzenu i ksylenu (BTEX) w powietrzu pobranym z wybranych stanowisk na odlewni. Zarówno dla WWA jak i BTEX-ów nie stwierdzono przekroczenia normatywów higienicznych, a otrzymane wartości stanowią odpowiednio dla WWA - 0,135 dla benzenu - 0,175, dla toluenu - 0,0008 i etylobenzenu - 0,001 krotności NDS.

EN

The purpose of the work was to implement in the Institute's Chemical Analyses Laboratory the methodology for identification and determination of organic impurities at workstations in the foundry industry. The concept was developed, and then the system for gas sampling at workstations was built. The methodology for analytical proceedings was developed to allow the qualitative and quantitative evaluation of the composition of gases generated at casting stations. Based on the methodology, the direct measurements of pollution were taken under the industrial conditions. The concentrations of polynuclear aromatic hydrocarbons (PAHs), benzene, toluene, ethylbenzene and xylene (BTEXs) in the air sampled at selected workstations in the foundry were determined. For both PAHs and BTEXs the hygienic standard values were not exceeded and the obtained values were, respectively, for PAH - 0.135, for benzene - 0.175, for toluene - 0.0008 and for ethylbenzene - 0.001 multiple of OEL.

11

Analysis of the compounds from the BTEX group, emitted during thermal decomposition of alkyd resin

Kubecki M., Holtzer M., Bobrowski A., Dańko R., Grabowska B., Żymankowska-Kumon S.

Archives of Foundry Engineering

|

2012

|

Vol. 12, iss. 3

69-74

EN

Suitability of the given binding agent for the moulding sands preparation depends on the one hand on the estimation of technological properties of the sand and the mould made of it and the obtained casting quality and on the other hand on the assessment of this sand influence on the natural and working environment. Out of moulding sands used in the foundry industry, sands with organic binders deserve a special attention. These binders are based on synthetic resins, which ensure obtaining the proper technological properties and sound castings, however, they negatively influence the environment. If in the initial state these resins are not very dangerous for people and for the environment, thus under an influence of high temperatures they generate very harmful products, being the result of their thermal decomposition. Depending on the kind of the applied resin (phenol-formaldehyde, urea, furfuryl, urea-furfuryl, alkyd) under an influence of a temperature such compounds as: furfuryl alcohol, formaldehyde, phenol, BTEX group (benzene, toluene, ethylbenzene, xylene), and also polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) can be formed and released. The aim of the study was the development of the method, selection of analytical methods and the determination of optimal conditions of formation compounds from the BTEX group. An emission of these components constitutes one of the basic criteria of the harmfulness assessment of binders applied for moulding and core sands. Investigations were carried out in the specially designed set up for the thermal decomposition of organic substances in a temperature range: 5000C - 13000C at the laboratory scale. The object for testing was alkyd resin applied as a binding material for moulding sands. Within investigations the minimal amount of adsorbent necessary for the adsorption of compounds released during the decomposition of the resin sample of a mass app. 15 mg was selected. Also the minimal amount of solvent needed for the desorption of compounds adsorbed in the column with adsorbent was found. The temperature range, in which the maximal amounts of benzene, toluene, ethylobenzene and xylenes are released from the resin, was defined. The qualitative and quantitative analyses of compounds from the BTEX group were performed by means of the gas chromatography combined with the mass spectrometry (GC/MS).

12

Analiza związków z grupy BTEX powstających podczas termicznego rozkładu żywicy alkidowej

Kubecki M., Holtzer M., Bobrowski A., Dańko R., Grabowska B., Żymankowska-Kumon S.

Archives of Foundry Engineering

|

2012

|

Vol. 12, iss. 1s

119--124

PL

Przydatność danego spoiwa do sporządzania mas formierskich obejmuje z jednej strony ocenę właściwości technologicznych samej masy i wykonanej z niej formy i jakości otrzymanego odlewu, a z drugiej strony ocenę wpływu tej masy na środowisko naturalne i środowisko pracy. Z pośród mas stosowanych w przemyśle odlewniczym na szczególną uwagę zasługują masy ze spoiwami organicznymi. Spoiwa te oparte są na żywicach syntetycznych, które z jednej strony zapewniają uzyskanie przez masę odpowiednich właściwości technologicznych i otrzymanie dobrych odlewów, ale z drugiej negatywnie oddziałują na środowisko. O ile w stanie wyjściowym żywice te tylko w niewielkim stopniu stanowią zagrożenie zarówno dla ludzi jak i środowiska, to pod wpływem temperatury generują bardzo szkodliwe produkty, będące wynikiem ich termicznego rozkładu. W zależności od rodzaju stosowanej żywicy (fenolowo-formaldehydowej, mocznikowej, furfurylowej, furfurylowo–mocznikowej, alkidowej) pod wpływem temperatury mogą tworzyć się i uwalniać takie związki jak: alkohol furfurylowy, formaldehyd, fenol, związki z grupy BTEX (benzen, toluen, etylobenzen, ksyleny), a także wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA). [...]

EN

Suitability of the given binding agent for the moulding sands preparation depends on the one hand on the estimation of technological properties of the sand and the mould made of it and the obtained casting quality and on the other hand on the assessment of this sand influence on the natural and working environment. Out of moulding sands used in the foundry industry, sands with organic binders deserve a special attention. These binders are based on synthetic resins, which ensure obtaining the proper technological properties and sound castings, however, they negatively influence the environment. If in the initial state these resins are not very dangerous for people and for the environment, thus under an influence of high temperatures they generate very harmful products, being the result of their thermal decomposition. Depending on the kind of the applied resin (phenol-formaldehyde, urea, furfuryl, urea–furfuryl, alkyd) under an influence of a temperature such compounds as: furfuryl alcohol, formaldehyde, phenol, BTEX group (benzene, toluene, ethylbenzene, xylene), and also polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) can be formed and released. [...]

13

Opracowanie koncepcji i budowa stanowiska do termicznego rozkładu materiałów stosowanych w odlewnictwie oraz identyfikacja związków wydzielających się w trakcie tego rozkładu

Kubecki M., Spiewok W.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2011

|

T. 63, nr 2

66-69

PL

Celem pracy było opracowanie koncepcji i budowa stanowiska do termicznego rozkładu materiałów stosowanych w odlewnictwie ze szczególnym uwzględnieniem żywic. Zaprojektowano oraz wykonano stanowisko, zdefiniowano parametry prowadzenia termicznego rozkładu wybranych żywic, a także zidentyfikowano związki powstające w trakcie tego procesu i przeprowadzono ich ilościową analizę. Ustalono warunki pracy chromatografu gazowego i spektrometru masowego.

EN

The purpose of the work was to develop the concept of and to construct the station for thermal decomposition of materials used in foundry with particular consideration given to resins. The station was designed and constructed, the parameters of thermal decomposition of selected resins were defined and the compounds occurring during the process were identified and put to quantitative analysis. Working conditions of gas chromatograph and mass spectrometer were determined.

14

Bieleckie Młyny na finiszu

Kubecki M.

Czysta Energia

|

2011

|

Nr 10

24-25

15

Development of method for identification of compounds emitted during thermal degradation of binders used in foundry

Kubecki M., Holtzer M., Grabowska B., Bobrowski A.

Archives of Foundry Engineering

|

2011

|

Vol. 11, iss. 3 spec.

125--130

EN

The aim of the research was to develop a method for identification of compounds emitted during thermal degradation of binders used in foundry. Research were performed with the use of Certified Reference Materials mixtures of semi-volatiles compounds with furfuryl alcohol and aldehyde. Furfuryl-urea resin samples were also used. Station for thermal degradation of materials used in foundry was designed and made. Thermal degradation process conditions and gas chromatograph coupled with high resolution mass spectrometry operating conditions were established. Organic compounds emitted during degradation were identified. The paper briefly represents the range of study and the results obtained for furfuryl-urea resin thermal degradation. Significant information about volatile and semi-volatile organic compounds emitted in different temperatures is also discussed.

16

Oznaczanie zawartości związków organicznych powstających w przemyśle metalowym

Kubecki M.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2010

|

T. 62, nr 1

213-219

PL

Do oceny wpływu nowoczesnych technologii przemysłowych na środowisko otaczające zakłady produkcyjne konieczne jest prowadzenie szczegółowej kontroli analitycznej procesów przemysłowych. W przemyśle metalowym jednym ze wskaźników szkodliwości procesu jest ilość powstających w procesach termicznych pochodnych chlorowcowych bifenyli, dioksyn i furanów oraz wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA), które stanowią tylko niewielką część toksycznych substancji, uznawanych za szczególnie niebezpieczne. W ostatnich kilku latach problematyka identyfikacji i oznaczania tych związków była przedmiotem badań prowadzonych w Instytucie Metalurgii Żelaza. W laboratorium chemicznym IMZ opracowano odpowiednie metody oznaczania związków organicznych stanowiących zanieczyszczenia zawarte w pyłach metalurgicznych, glebach z terenów przemysłowych i wodach odpływowych. W artykule dokonano przeglądu wybranych metod ekstrakcji związków organicznych, omówiono zastosowaną do analiz technikę HRGC/HRMS oraz zaprezentowano wyniki dotychczas przeprowadzonych badań dotyczących oznaczania zawartości zanieczyszczeń organicznych zawartych w materiałach przemysłowych.

EN

Detailed analytical control of industrial processes is required for assessment of the influence of the new technologies on environment. One of the process harmfulness indicators in metal industry is the volume of polycyclic aromatic hydrocarbons and chlorinated derivatives of biphenyls, dioxins and furans, formed in thermal processes, which represent only minor part of particularly noxious substances. In the recent years research on identification and determination of organic compounds was conducted in Institute for Ferrous Metallurgy. The methods of identification of organic pollutants in flue dust, soil from industrial areas and waste water were developed. The paper includes the review of the selected extraction methods, short description of HRGC/HRMS technique and results of determination of organic pollutants in metallurgical waste materials.

17

Jakościowa i ilościowa identyfikacja związków organicznych zawartych w glebach na terenach położonych w sąsiedztwie zakładów przemysłowych

Kubecki M., Spiewok W.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2010

|

T. 62, nr 4

45-50

PL

Celem pracy było opracowanie i wdrożenie w Laboratorium Analiz Chemicznych Instytutu Metalurgii Żelaza metod analitycznych identyfikacji oraz oznaczania zawartości wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) w glebach, za pomocą chromatografu gazowego sprzężonego ze spektrometrem masowym (HRGC/HRMS). Przedmiotem badań były wzorce z atestowaną zawartością wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych oraz gleby z terenów położonych w sąsiedztwie zakładów przemysłowych. Ustalono warunki pracy chromatografu gazowego i spektrometru masowego, wdrożono metodę ekstrakcji WWA z próbek gleb z zastosowaniem techniki SPE oraz sporządzono odpowiednie procedury analityczne.

EN

The purpose of the work was to develop and implement in the Chemical Analyses Laboratory of the Instytut Metalurgii Żelaza the methods for analytical identification and determination of the contents of polynuclear aromatic hydrocarbons (PAHs) in soils using a gas chromatograph coupled with a mass spectrometer (HRGC/HRMS). The subject of investigations was standards with certified contents of polynuclear aromatic hydrocarbons and soils from the lands nearby industrial plants. The gas chromatograph and mass spectrometer operating conditions were established, the method for extraction of PAHs from soil samples using SPE technique was implemented and the relevant analytical procedures were prepared.

18

Jakościowa i ilościowa identyfikacja wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w glebach pobranych z terenów położonych w sąsiedztwie hutniczych zakładów przemysłowych

Kubecki M.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2010

|

T. 62, nr 3

12-17

PL

Celem pracy było opracowanie i wdrożenie w Laboratorium Analiz Chemicznych Instytutu Metalurgii Żelaza metod analitycznych identyfikacji i oznaczania wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) w glebach, za pomocą chromatografu gazowego sprzężonego ze spektrometrem masowym (HRGCIHRMS). Przedmiotem badań były wzorce z atestowaną zawartością wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych i gleby z terenów położonych w sąsiedztwie hutniczych zakładów przemysłowych. Ustalono warunki pracy chromatografu gazowego i spektrometru masowego, wdrożono metodę ekstrakcji WWA z próbek gleb z zastosowaniem techniki SPE oraz sporządzono odpowiednie procedury analityczne.

EN

The aim of the research was to develop and implement the new analytical methods for identification and determination of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in soil with the use of gas chromatography coupled with mass ectrometry (HRGC I HRMS). Research were performed with the use of Certified Reference Materials, with certified content of polycyclic aromatic hydrocarbons. Soil samples from areas situated in the neighbourhood of metallurgical industrial plants were also used. HRGC I HRMS operating conditions were established, specific methods for preparation samples and analytical procedures were developed.

19

Opracowanie i wdrożenie metod identyfikacji oraz oznaczania zawartości lotnych węglowodorów aromatycznych (BTEX) w odpadach hutniczych, glebie i wodzie

Kubecki M., Spiewok W.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2009

|

T. 61, nr 1

43-46

PL

Celem pracy było opracowanie i wdrożenie w Laboratorium Analiz Chemicznych Instytutu Metalurgii Żelaza metod analitycznych identyfikacji oraz oznaczania zawartości lotnych węglowodorów aromatycznych w odpadach hutniczych, za pomocą chromatografu gazowego sprzężonego ze spektrometrem masowym (HRGC/HRMS). Przedmiotem badań były wzorce z atestowaną zawartością lotnych związków organicznych, rdzenie i formy odlewnicze zarówno przed jak i po procesie odlewania, masy bentonitowe, a także próbki gleby z otoczenia zakładu przemysłowego. Ustalono warunki pracy chromatografu gazowego i spektrometru masowego, opracowano specyficzną metodę przygotowania próbek do oznaczania BTEX oraz sporządzono odpowiednie procedury analityczne.

EN

The purpose of the paper was to develop and implement in the Chemical Analyses Laboratory of the Institute for Ferrous Metallurgy the methods for identification and determination of the content of volatile aromatic hydrocarbons in metallurgical waste using the gas chromatograph coupled with the mass spectrometer (HRGC/HRMS). The subject of the examinations were standards with certified content of volatile organic compounds, cores and casting moulds, both before and after casting, bentonite masses, as well as soil samples taken at the surroundings of the industrial plant. The gas chromatograph and mass spectrometer operating conditions were established, the specific method for sample preparation for BTEX determination was developed, and the relevant analytical procedur as were prepared.

20

Certyfikacja materiałów odniesienia dla kontroli czystości superstopów niklu i kobaltu

Spiewok W., Stankiewicz G., Kubiczek M., Smolec B., Kubecki M., Knapik P.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2009

|

T. 61, nr 2

72-72

PL

Przeprowadzono badania atestacyjne serii wzorców IMŻ 180T - 186T mające na celu określenie zawartości pierwiastków traktowanych jako zanieczyszczenia występujące w śladowych stężeniach. Wyznaczano zawartość ołowiu, telluru, bizmutu, talu, srebra, cyny, magnezu, ceru, selenu i hafnu. W badaniach atestacyjnych uczestniczyło siedem laboratoriów. W wyniku badań wyznaczono atestowane zawartości wymienionych składników i opracowano certyfikaty wzorców.

EN

The certification tests of the series of the Institute for Ferrous Metallurgy's 180T - 186T standards were carried out to determine the contents of elements treated as impurities occurring in trace concentrations. The contents of lead, tellurium, bismuth, thallium, silver, tin, magnesium, cerium, selenium and hafnium were determined. Seven laboratories participated in the certification tests. As a result, certified contents of the above-mentioned components were determined and certificates of the standards were developed.