Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mitigation of steel making plants’ electrical power quality problems using SVC – a case study

Hassan A. M., Abou-Ghazala A., Megahed A

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 7

121--127

EN

The first part in this paper presents the steps of the design for required Static Var Compensator (SVC) system to eliminate power quality problems. The second part will discuss the dynamic model in the form of differential equation used for the EAF. The EAF model is then integrated with the SVC model to demonstrate network dynamic interactions during different operating conditions. Finally, comparison between design and actual power quality performance figures measured for actual steel making plant substation are shown at the end to validate the design values.

PL

W artykule opisano projekt układu kompensacji mocy biernej w przedsiębiorstwie hutniczym a następnie analizowano właściwości dynamiczne systemu. Porównano dotychczas istniejący system i nowy system z kompensacja mocy biernej.

2

Alkaline leaching of zinc from stainless steel electric arc furnace dusts

Stefanova A., Aromaa J., Forsen O.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2015

|

Vol. 51, iss. 1

293--302

EN

Stainless steel production generates dust and sludge that are considered as a harmful waste. These dusts contain also valuable metals but extraction and recovery of valuables is difficult due their complex composition. Zinc is the most troublesome element in the dust and it hinders direct recycling of dust back into furnaces. In this paper two different stainless steel electric arc furnace dusts (EAF1 and EAF2) from Outokumpu Stainless (Tornio, Finland), were leached using NaOH solutions. The purpose was to selectively leach out zinc from the dusts and to find factors that affected most dissolution of zinc. From all leaching factors temperature, agitation speed and NaOH concentration were found to be statistically strongly significant, whereas a liquid-to-solid ratio and bubbling gas were only somehow significant. Two experiments from the test series gave clearly higher zinc extraction, that is around 60% for EAF1 and 30% for EAF2. For those experiments, a strong 8 M NaOH solution with the high temperature and agitation speed was used but bubbling gas and liquid-to-solid ratio changed. Zinc was leached selectively and practically no iron, chromium and nickel dissolved.

3

Analysis of the work states of a pulse current electric arc furnace

Hudym V. I., Drozdowski P., Hudym V., Postoliuk A., Mamcarz D.

Czasopismo Techniczne. Elektrotechnika

|

2015

|

Y. 112, iss. 2-E

17--27

EN

This article presents the results of the analysis of a six-electrode pulse current electric arc furnace (EAF). The characteristics of a power supply system for an EAF are presented for symmetrical states and the most probable asymmetrical states.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań pracy sześcioelektrodowego pieca łukowego prądu impulsowego. Charakterystyki energetyczne układu zasilania pieca łukowego zostały przedstawione dla stanów symetrycznych oraz najbardziej prawdopodobnych stanów niesymetrycznych.

4

Leaching characteristics of eaf and aod stainless steel production dusts

Kekki A., Aromaa J., Forsen O.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2012

|

Vol. 48, iss. 2

599-606

EN

In this paper sulfuric acid leaching of four different stainless steel production flue dusts is studied. The main objective is to study and compare the valuable metal Zn, Cr, Ni, Fe, Mo dissolution present in the EAF 1&2 (electric arc furnace) and AOD 1&2 (argon oxygen decarburization converter) dusts. The effect of sulfuric acid concentration, temperature and liquid-to-solid ratio are tested for maximum and selective Zn leaching into solution for recycling purposes. Leaching tests were done in 0.1 M, 0.5 M and 1.5 M sulfuric acid, at temperatures of 30?C, 60?C and 90?C with liquid-to-solid ratios L:S = 10 and 20 under 1 bar pressure for 120 minutes. Maximum Zn dissolution yield was achieved with 1.5M, 90?C, L:S = 10 where the Zn dissolution yield varied from 65% to almost 100%, depending on the dust type (AOD, EAF) and production line (1 or 2). At the same time Cr was leached 7 - 17%, Ni 37 - 48%, Fe 48 - 89% and Mo 82 - 100%. The best zinc selectivity vs. Cr, Ni, Fe, Mo was achieved with 0.5 M, 30?C and L:S 10. The Zn dissolution varied between 33 - 72%, Cr 2 - 4%, Ni 6 - 9%, Fe 2 - 9% and Mo 1 - 55%. Higher temperature and acid concentration resulted in faster dissolution of metals. AOD dust in both lines 1 and 2 has better valuable metal recycling possibilities than EAF dust due to better maximum Zn dissolution and better selective dissolution of Zn vs. Cr, Ni, Fe, Mo.

5

Measurement of polychlorinated dibenzo-p-dioxin and dibenzofuran emission from EAF steel making proces

Sofilić T., Jendricko J., Kovacević Z., Ćosić M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 3

812-821

EN

Electric arc furnace (EAF) steel manufacturing is an important recycling activity which contributes to the recovery of steel resources and steel scrap/waste minimization. Because of the content of plastics, coatings and paintings as well as other nonferrous materials in the charge during melting, a strong emission of pollutants, including polluting substance group consists of persistent organic pollutions (POPs) represented by polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH), polychlorinated biphenyls (PCBs), polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs), and polychlorinated dibenzofurans (PCDFs) occurs. This study was set out to investigate emissions of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans (PCDDs/Fs) from the stack of a new electric-arc furnace-dust treatment plant installed during modernisation of the Melt Shop in CMC SISAK d.o.o., Croatia. Obtained results have been compared with previously obtained results of PCDDs/Fs emission measurements from the old electric-arc furnace dust treatment without dust drop-out box, as well as quenching tower. The total PCDDs/Fs concentration in the stack off gases of both electric arc furnaces EAF A and EAF B were 0.2098 and 0.022603 ng I-TEQ/Nm3 respectively, and these results are close to previous obtained results by other authors. The calculated values of the emission factors for PCDDs/Fs calculated on the basis of measured PCDDs/Fs concentration in the stack off gases in 2008 and 2011 were 1.09 and 0.22 ng I-TEQ/ ton steel, respectively.

PL

Produkcja stali w piecu łukowym (EAF) jest ważnym elementem recyklingu stali co przyczynia sie do odbudowy zasobów stali i wykorzystania złomu i odpadów stalowych. Ze względu na zawartość tworzyw sztucznych, powłok i farb, jak również innych materiałów niezależnych we wsadzie, podczas topienia występuje silna emisja zanieczyszczeń, w tym grupy substancji składającej sie z trwałych zanieczyszczeń organicznych (POP) takich jak wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (PAH), wielochlorowe bifenyle (PCB), wielochlorowe dibenzo-[1,4]-dioksyny (PCDD) i wielochlorowe dibenzofurany (PCDF). Celem pracy jest zbadanie emisji wielochlorowych dibenzo-[1,4]-dioksyn i dibenzofuranów z nowego układu odpylania zainstalowanego w piecu łukowym w trakcie modernizacji huty CMC Sisak w Chorwacji. Uzyskane wyniki porównano z poprzednio uzyskanymi wynikami pomiarów emisji dioksyn i dibenzofuranów ze starego układu oczyszczania pyłów z pieca łukowego. Całkowite stężenie dioksyn i dibenzofuranów w gazach odlotowych z pieców łukowych A i B wynosi odpowiednio 0,2098 i 0,022603 ng I-TEQ/Nm3, i te wyniki są zbliżone do poprzednich uzyskanych wyników przez innych autorów. Obliczone wartości wskaźników emisji dioksyn i dibenzofuranów na podstawie zmierzonych koncentracji dioksyn i dibenzofuranów w gazach odlotowych w 2008 i 2011 wynosiły odpowiednio 1,09 i 0,22 ng I-TEQ / tonę stali.

6

Slag; Value added steel industry byproducts

Joulazadeh M. H., Joulazadeh F.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2010

|

Vol. 55, iss. 4

1137-1145

EN

Slag is a non metallic co-product, produced in the iron (BF) and steelmaking (BOF and EAF) process. Slag has been commonly utilized on a broad scale ever since these processes were first taken into use. Besides economical benefits, environmental requirements will enhance the need for further product development work concerning the properties of slag in the future, in order to observe the principle of sustainable development. Today, one of the important indicators of sustainable steel industry is quantity of slag (production) and its utilization. This paper discuss the utilization of slag in different fields such as cement, heat and sound isolation, filtration, agriculture, tile and glass production and explain some of important researches in last 35 years which done in Esfahan Steel Co. (ESCo) of Iran.

PL

Żużel jest niemetalicznym produktem wytworzonym w procesach wielkopiecowym (BF) i stalowniczym (BOF, EAF). Żużel był powszechnie wykorzystywany na szeroką skalę od początku istnienia tych procesów. Oprócz korzyści ekonomicznych, wymagania środowiskowe zwiększą potrzebę dalszej pracy na rzecz rozwoju produktu, odnośnie własności żużla, w celu przestrzegania zasady zrównoważonego rozwoju. Dzisiaj, jednym z najważniejszych wskaźników zrównoważonego przemysłu stalowego jest ilość żużla (produkcja) i jego wykorzystanie. Niniejszy artykuł omawia wykorzystanie żużla w różnych obszarach, takich jak cement, izolacja cieplna i akustyczna, filtracja, rolnictwo, produkcja płytek ceramicznych i szklanych oraz wyjaśnia kilka ważnych badań w ciągu ostatnich 35 lat, wykonanych w Esfahan Steel Co.(ESCO) w Iranie.

7

Energy saving effect of slag foaming by carbonate additions in EAF process

Chychko A., Teng L. D., Seetharaman S.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2010

|

Vol. 55, iss. 4

1089-1095

EN

Slag foaming has been studied systematically for more than 50 years. The main reason for such interest is a big number of benefits of slag foaming technology in steelmaking, especially for the process in an electric arc furnaces (EAF). There are 2 types of reactions which can be used for slag foaming. The most famous one is the carbon oxidation by oxygen dissolved in metal. Another type of slag foaming reactions is a decomposition of carbonates or other substances, which can produce gas at high temperature. However, it can be concluded that the slag foaming with carbonates is not usual in steelmaking practice. The purpose of the present work is to study the energy effect of slag foaming caused by carbonates decomposition.

PL

Pienienie żużla badano systematycznie od ponad 50 lat. Głównym powodem takiego zainteresowania jest duża liczba korzyści technologii pienienia żużla w produkcji stali, zwłaszcza w odniesieniu do procesu w elektrycznych piecach łukowych (EAF). Są dwa rodzaje reakcji, które mogą być używane do pienienia żużla. Najbardziej znaną jest utlenianie węgla tlenem rozpuszczonym w metalu. Innym rodzajem reakcji jest rozkład węglanów lub innych substancji, które mogą wytworzyć gaz w wysokiej temperaturze. Jednak można stwierdzić, że pienienie żużla z węglanów zwykle nie jest w stosowane w praktyce. Celem niniejszej pracy jest analiza efektu energetycznego przy pienieniu żużla spowodowane przez rozkład węglanów.

8

Environmental friendly consumption of scrap tires in eaf's to save power and carbon

Joulazadeh M. H.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2008

|

Vol. 34, no. 1

13-21

EN

World wastes nearly 1.3 billions of tire/year, while Iran wastes 8 millions pieces of tire annually. This study and investigation shows that waste tires can be a substitute for coal & coke in EAF as environmental friendly. In this study Esfahan Steel Company (ESCo) consumed waste tires with 6 Mg capacity EAF. Thirteen grades of steel including Iow, medium & high C content as well as Iow & high alloys were produced during 73 heats. The result was very successful & coke consumption rate reduced from 18 to 0 kg/Mg of steel. Electricity consumption decreased from 448 to 388 kWh/Mg. Stack gas analysis & measuring was done and the achieved results indicate the polluted gases content such as CO, NOX and SO2 is much less than the limited range. Industrial tests continued in Iran Alloy Steel Co. where 20 heats were made in 40 Mg capacity EAF with 30 MVA transformer capacities. The results are as follows: waste tires can be substitute for C in EAF steelmaking & the costs lowered by 5 €/Mg; the use of waste tires for additional chemical energy can further decrease electric energy consumption up to by 10-25%. The average S% in steel products was lower than 0.026; the environment is improved by consumption of waste tires in EAF instead of burying them in landfills. The process is reliable, economic & ecological. The large sized scrap tires like these of graders, mining earth movers, trucks & farm tires can be charged in EAF as whole used tires. Dioxin formation peaks at 200°C and decreases unsymmetrically with increasing temperature. Tires have virtually no Hg.

PL

Rocznie na świecie powstaje 1,3 biliona Mg odpadów z produkcji oraz użytkowania opon, a w samym Iranie około 8 milionów Mg. Na podstawie przeprowadzonych analiz stwierdzono, że gumowe odpady mogą być stosowane zamiast węgla i koksu jako bezpieczny dla środowiska wsad do pieców łukowych. Badania te przeprowadzono w Isfahan Steel Company (Esico) w piecu łukowym o pojemności 6 Mg. Podczas 73 wytopów testowych wyprodukowano 13 gatunków stali o niskiej, średniej oraz wysokiej zawartości węgla, jak również niskostopowe oraz wysokostopowe stale. Uzyskano bardzo obiecujące wyniki: całkowicie ograniczono zużycie węgla (normalne zużycie wynosiło 18 kg/Mg), zmalało zużycie energii z 448 do 288 kWh/Mg, nastąpił znaczny spadek emisji CO, NOX i SO2. Następnie kontynuowano badania w warunkach przemysłowych w Iran Alloy Steel Co. w piecu łukowym o pojemności 40 Mg oraz mocy 30 MVA. Przeprowadzono 20 wytopów i na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że: odpady gumowe można stosować zamiast węgla w procesach stalowniczych jednocześnie obniżając koszt produkcji Mg stali o 5 €, dodatek odpadów gumowych powoduje zmniejszenie zużycia energii elektrycznej o 10-15%, średnia zawartość siarki w stali podczas tych badań wyniosła mniej niż 0,026%, wykorzystanie odpadów gumowych w procesach stalowniczych jest o wiele bardziej przyjazne dla środowiska, niż tradycyjne metody spalania ich na składowiskach odpadów. W wyniku przeprowadzonych badań można jednoznacznie uznać ten proces za ekonomiczny oraz ekologiczny. Do produkcji stali w EAF można wykorzystać każdy rodzaj odpadów gumowych niezależnie od jego wcześniejszego wykorzystania. Największa ilość dioksyn wydziela się w temperaturze 200°C i potem systematycznie maleje wraz ze wzrostem temperatury.

9

Tools for foaming slag operation at EAF steelmaking

Sedivy Ch., Krump R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 2

405-409

EN

Foaming slag operation at the EAF process is state of the art. A stationary foam operation can be maintained only by adjustment of the blowing parameters according to the real situation in the furnace. The best results can be achieved by using an automatic slag management system which is able to detect the actual situation quantitatively and control the carbon addition in order to achieve perfect foaming condition. From operations aspect it is essential to have simple and robust devices for slag determination, since this requires a minimum of installation cost and a minimum of failure risk. The automatic foaming slag based on harmonics analysis of the current is a meanwhile proven technology is meanwhile implemented in numerous installations worldwide.

PL

Technologia pienienia żużla w procesie EAF jest stale rozwijana. Utrzymywanie stabilnego pienienia żużla może być realizowane poprzez dopasowanie parametrów dmuchu, odpowiednio do rzeczywistej sytuacji w piecu. Najlepsze wyniki mogą być osiągnięte przez użycie automatycznego systemu regulowania poziomu żużla, który jest zdolny ilościowo określić aktualną sytuacje oraz sterować dodawaniem węgla, aby uzyskać najlepsze warunki pienienia. Aspekty technologii wskazują na możliwość zainstalowania prostych i solidnych przyrządów do oznaczania poziomu żużli, dodatkowo cechujące się niskimi kosztami instalacji i niską awaryjnością. Automatyzacja pienienia żużla oparta o analizę harmonicznych obwodu jest potwierdzona i aktualnie wprowadzana w wie- lu światowych instalacjach technologicznych.

10

The use of scrap substitutes like Cold / Hot DRI and Hot Metal in electric steelmaking

Abel M., Hein M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 2

353-357

EN

In the last decades, scrap quality got worse and scrap contamination with undesirable elements increased accordingly. Consequently the use of scrap substitutes such as Cold / Hot DRI or HBI, Hot Metal and pig iron became more and more important in electric steelmaking. Not only scrap quality, but also limited scrap availability, which increases the scrap prices worldwide, pushes the new EAF installations in the direction of high percentage melting of above mentioned substitutes in the EAF. In order to cover this market request, Siemens VAI MT developed such a flexible and high productive EAF which uses up to 40% of hot metal. As an example, we want to show the 180t EAF which is installed in the steel plant of MMK in Magnitogorsk / RUSSIA. Additionally, some technical data from the new 70t EAF in the steel plant Chengdu Iron & Steel Co. in Chengdu / PRC which is currently in the installation and commissioning phase, are presented. As example for the use of up to 100% Cold and Hot DRI, the results of the new EAF at HADEED / Kingdom of Saudi-Arabia will be presented, whereas the Hot DRI is fed to the EAF directly from the DRI plant. Finally, it will be given an outlook on the future development of this trend by showing some upcoming EAF installations of Siemens VAI MT for ESISCO / Egypt and Al Atoun Steel / Kingdom of Saudi-Arabia.

PL

W ostatnich dekadach, widoczna jest stale pogarszająca się jakość złomu, oraz wzrost ilości niepożądanych zanieczyszczeń w złomie. W związku z tym zastąpienie złomu substytutami typu zimne/gorące DRI lub HBI, ciekły metal i surówka będzie odgrywało coraz większe znaczenie w produkcji stali w piecach elektrycznych. Nie tylko jakość złomu, ale także zwiększa- jąca się jego niedostępność na rynku, powodująca wzrost światowych cen zmusza do instalowania nowych pieców mających możliwość większego udziału we wsadzie substytutów złomu. Aby podążać za rynkowymi trendami, firma Siemens VAI MT opracowała niezwykle elastyczny i bardzo wydajny EAF, w którym można zastosować w roli wsadu do 40% ciekłego metalu. Jako przykład zaprezentowano 180t piec łukowy, uru- chomiony w stalowni MMK w Magnitogorsku (Rosja). Dodatkowo przedstawiono pewne dane techniczne 70t pieca łukowego, który aktualnie jest oddawany do użytku w stalowni Chengdu Iron & Steel Co. w Chengdu (Chiny). Jako przykład zastosowania 100% zimnego i gorącego DRI jako wsadu przedstawiono osiągnięcia nowego pieca łukowego w stalowni HADEED (Arabia Saudyjska) gdzie gorące DRI jest bezpośrednio ładowane do pieca. Na zakończenie przedstawiono perspektywy dalszego rozwoju tej technologii na przykładzie najnowszych instalacji Siemensa: VAI MT dla ESISCO (Egipt) i Al Atoun Steel (Arabia Saudyjska).

11

The optimisation of electric energy consumption in the electric ARC furnace

Czapla M., Karbowniczek M., Michaliszyn A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 2

559-565

EN

The paper presents actions aiming at indicating the optimal demand for electric energy in the process of steel production in the electric arc furnace (EAF). Calculation models for electric energy demand were chosen on the basis of the analysis of the available literature. Computer software was developed on the basis of methods employing the genetic algorithm. The software enables the utility analysis of particular models for the work of a particular arc furnace. It was established that the use of artificial intelligence methods used for the analysis of the electric arc furnace’s parameters was one of the ways of improving the indexes of its work. It could also be a way of setting new trends concerning the necessary changes enabling a decrease in production costs.

PL

W artykule przedstawiono wyniki mających na celu optymalizację zużycia energii elektrycznej w procesie produkcji stali w piecu łukowym (EAF). W oparciu o dostępne dane literaturowe dokonano wyboru najkorzystniejszego modelu do obliczenia zapotrzebowania na energię elektryczną. Opracowano oprogramowanie komputerowe oparte o metody algorytmów genetycz- nych. Oprogramowanie umożliwia przeprowadzenie analizy dla kilku modeli obliczeń energii zastosowanych do warunków pracy konkretnego pieca łukowego. W oparciu o uzyskane wyniki badań dla dwóch stalowni elektrycznych stwierdzono, że zastosowanie metod sztucznej inteligencji do analizy parametrów pracy pieca łukowego jest jedną z możliwości poprawy ich wskaźników eksploatacyjnych. Zaproponowana metodyka umożliwia także wprowadzenie nowych rozwiązań, które umożliwią zmniejszenie kosztów produkcyjnych.

12

The hot metal meets the electric arc furnace steelmaking route

Gottardi R., Miani S., Partyka A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 2

517-522

EN

The operational flexibility and the potentiality of new process tools implemented within the electric arc furnace technology indicates an alterative or an interesting complement to the converters for the steelmaking based on the integrated production cycle. Recently CONCAST has commissioned a furnace working with a base charge mix composed of scrap and large percentage of hot metal. The furnace configuration, the hot metal charging practice, the installed process tools and the way they are utilised have been analysed. The process aspects and performance results related to various charge mix configurations have been discussed.

PL

Eksploatacyjna elastyczność i możliwości nowych narzędzi procesowych wprowadzanych do technologii produkcji stali w piecach łukowych, stwarza alternatywę dla konwertorowych procesów stalowniczych opierających się na zintegrowanym cyklu produkcyjnym. W ostatnim czasie CONCAST oddał do użytku piec łukowy, pracujący na mieszanym wsadzie: złom i duża ilość ciekłego metalu. Przeprowadzono analizę pracy pieca oraz sposób załadunku ciekłego metalu. W pracy poddano analizie wpływ załadunku różnych mieszanek (różne stosunki złom/ciekły metal) na końcowe rezultaty procesu.

13

Rotary hearth furnace technologies for iron ore and recycling applications

Ishikawa H., Kopfle J., Mcclelland J., Ripke J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 2

541-545

EN

Midrex Technologies and Kobe Steel offer the FASTMET, FASTMELT, and ITmk3 Technologies for processing iron ore and iron-containing by-products to produce DRI and pig iron products. These processes offer steelmakers methods for economically producing high quality iron products and recovering valuable mineral resources using fine ores, by-products, and coal. Several commercial FASTMET Plants have been operating successfully for a number of years, confirming the basic process concept. A number of new projects are under development worldwide for the three technologies. This paper provides technical details of the processes, reviews promising applications, and discusses current commercial developments.

PL

Midrex Technologies i Kobe Steel posiadają w swojej ofercie następujące technologie: FASTMET, FASTMELT i ITmk3. Znajdują one zastosowanie w procesach przeróbki rud żelaza oraz półproduktów zawierających żelazo, które następnie wykorzystywane jest w procesie DRI oraz wytwarzania surówki. Wykorzystanie tych technologii przez producentów stali stwarza możliwość bardziej ekonomicznej produkcji wytwarzania żelaza wysokiej jakości oraz odzysku wartościowych materiałów mineralnych takich jak drobna ruda, materiały odpadowe oraz węgiel. Różne komercyjne instalacje FASTMET pracują z powodzeniem od wielu lat, wykorzystując proste założenia technologii. Obecnie na świecie realizowanych jest wiele projektów związanych z wprowadzeniem tych trzech technologii. W artykule opisano techniczne detale procesów, omówiono najnowsze rozwiązania rynkowe oraz przedstawiono obiecujące perspektywy zastosowania nowych technologii.

14

Recovering technology of Fe and Zn from EAF electrofilter dust

Iorga G., Demi P., Stan S., Predescu C.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 2

619-624

EN

The steel production in Romania generates every year about 230,000 tons of wastes as powders and sludge containing 25-60% Fe but also important quantities of other metals like Zn (<15%) and Pb (<2%). They are also produced approximately 32% dusts (BF + EAF) and 68% sludge (BF and BOF). From this whole quantity, about 90,000 t/year is recovered and recycled inside the integrated flow, the balance being stored. As dusty wastes unrecicled in romanian steel industry until now we can note: BOF fine sludge, blast furnace sludge and EAF dust. The present work is developed in the framework of a research program financed by the Romanian Government, regarding „The ecology of metal cycle”, focussed especialy on the EAF dust. The paper presents the results of pilot experiments performed at the Metallurgical Research Institute in Bucharest aiming at the: – recovery of Fe from EAF dust under the form of metallized self reducing pellets (min. 40% Fe), complying with their application in EAF; – separation and recovery of Zn in the form of ZnO of high purity (> 99%), as required by its application in the nonferrous/chemical industry.

PL

Przemysł stalowniczy w Rumuni wytwarza corocznie około 230 000 ton odpadów w postaci pyłów i szlamów zawierających około 25-60% Fe oraz równie duże ilości innych metali, takich jak Zn (<15%) i Pb (<2%). W tym produkowane jest około 32% pyłów (wielki piec + piec łukowy) oraz 68% szlamów (wielki piec + konwertor tlenowy). Z całej ilości odpadów około 90 000 ton rocznie poddaje się utylizacji w zamkniętym obiegu wewnętrznym, reszta jest składowana. Nie są poddawane recyklingowi w rumuńskim przemyśle stalowym do dzisiaj szlamy z konwertora tlenowego i wielkiego pieca oraz pyły z pieca łukowego. Obecnie trwają prace finansowane przez rumuński rząd, mające na celu wprowadzenie w życie programu „The ecology of metal cycle”, którego głównym aspektem jest utylizacja pyłów powstających podczas procesu EAF. W artykule przedstawiono wyniki pilotowych eksperymentów przeprowadzonych w Metallurgical Research Institute w Bu- kareszcie mających na celu: – odzysk Fe z pyłów z EAF w postaci samo redukujących się brykietów (min. 40% Fe), wykorzystywanych później jako wsad do pieców w procesie EAF, – separacja i odzysk Zn w postaci ZnO o wysokiej czystości (> 99%), jaka jest wymagana przy zastosowaniu w przemyśle materiałów nieżelaznych lub chemicznym.

15

Optimization of the EAF process at Cape Gate (PTY) Ltd (Davsteel Division) using goodfellow efsopr technology

Scipolo V., Khan M., Patil S., Holmes G.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 2

657-663

EN

Tenova Goodfellow Inc. has developed the Expert Furnace System Optimization Process (EFSOP), which uses real-time analysis of EAF off-gases to dynamically optimize the chemical energy consumption within the electric arc furnace. In April 2006, Tenova Goodfellow installed and commissioned the EFSOPr Holistic OptimizationTM system at Cape Gate (Pty) Ltd (Davsteel) in their 80 ton EAF at Vanderbijlpark, South Africa. Real-time data from the EFSOP system was used to conduct a holistic optimization of the chemical and electrical energy distribution in the furnace. A dynamic closed-loop control of oxygen and methane was implemented in order to better utilize the sensible chemical energy available in the furnace. The charged and injected carbon practices were also modified according to the new furnace working parameters. A new, more effective, electrical program was also implemented following the optimized burner pattern and furnace conditions. As a result the Cape Gate meltshop has benefited significantly through improvements. The benefits have resulted in overall savings in excess of US $2.00/tls. This paper will provide background as to how the EFSOP Holistic Optimization TM technology was applied to achieve these savings at Cape Gate (Pty) Ltd.

PL

W firmie Tenova Goodfellow Inc. opracowano proces pod nazwą Expert Furnace System Optimization Process (EFSOP), który wykorzystuje analizę gazów odlotowych z pieca łukowego w czasie rzeczywistym pozwalając na dynamiczną optymaliza- cję zużycia chemicznej energii w piecu łukowym. W kwietniu 2006 r. Tenova Goodfellow wdrożyła system EFSOPr Holistic OptimizationTM w Cape Gate (Pty) Ltd (Davsteel) w piecu łukowym o pojemności 80 ton w Vanderbijlpark, Południowa Afryka. Dane czasu rzeczywistego z EFSOP zostały użyte do przeprowadzenia holistycznej optymalizacji rozkładu energii chemicznej i elektrycznej pieca. Dynamiczna kontrola tlenu i metanu za pomocą zamkniętej pętli została wprowadzona w celu lepszego wykorzystania chemicznej energii pieca. Zmodyfikowano również sposób ładowania i wdmuchiwania węgla zgodnie z parametrami roboczymi zmodernizowanego pieca. Wprowadzono również nowy wydajniejszy elektryczny program zgodny z optymalizowanym wzorcem palnika i warunkami panującymi w piecu. W wyniku tych prac stalownia Cape Gate osiągnęła dodatkowe korzyści rzędu powyżej $2.00/tonę. W niniejszej pracy przedstawiono zasady wprowadzenia technologii EFSOP Holistic Optimization TM , które pozwoliły na uzyskanie wymienionych oszczędności w zakładach Cape Gate (Pty) Ltd.

16

Low carbon steel manufacture in EAF steelmaking shop

Stovpchenko G., Projdak Y., Kamkina L., Grishchenko Y., Savjuk A., Dereveancenco I., Kucherenko O.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 2

531-534

EN

Developed technology of low carbon steel grade manufacture foresees to use of potential of vacuum-oxygen decarboniza- tion reaction without any additional oxygen enter (as gaseous as oxides) at ladle treatment. The guaranteed carbon content was lower than 0.01%. This as well as low amount of admixtures and alloying elements in steel provides high plastic properties of manufactured rod wire.

PL

Opracowane technologie wytwarzania nisko węglowych stali stwarzają możliwość zastosowania próżniowego odwęglania bez dodatkowego wprowadzania tlenu (w postaci gazowej lub tlenkowej). W uzyskanych w ten sposób stalach zawartość węgla jest niższa od wymaganej 0,01%. Zaobserwowano, że im mniejsza zawartość domieszek oraz dodatków stopowych w stali, tym lepsze właściwości plastyczne wytwarzanych prętów.

17

Innovative technique for reliable operations and blow-back prevention of EAF annular burners, combined burners and injectors

Mathy C., Nyssen P., Brimmeyer M., Gualtieri D., Rigoni D., Baumert J. C.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 2

469-473

EN

In recent years, EAF process promoted the use of chemical energy for both enhancing productivity and reducing electricity consumption. Combined burners and sidewall oxygen lances are now currently operated in modern EAF. However, these tools are operated following pre-set patterns, without any feedback information from the process. This leads both to non-optimised operations and to occasional blow-back problems, resulting in damages to burners, lances, water-cooled panels and refractory lining. CRM has developed an on-line “distance-to-scrap” measurement technique that can be fitted inside annular burners and provides a monitoring of the melting of scrap in front of each burner. This information allows controlling burner operation and detecting blow-back occurrences before any damage is created. This sensor was successfully tested in the ArcelorMittal Esch-Belval steel plant This technology has been extended to combined burners. The size of the measuring beam has been reduced in order to allow the sight through narrow nozzle throats. The switch from the preheating to the lancing mode can be decided based on the distance information. First tests of the size-reduced sensor device have been carried out in the ArcelorMittal Esch-Belval steel plant.

PL

W poprzednich latach proces EAF lansował użycie energii chemicznej zarówno do podniesienia wydajności jak i do zmniejszenia zużycia energii elektrycznej. Aktualnie w nowoczesnych piecach EAF wykorzystuje się kombinacje palników i lanc tlenowych, umieszczonych na ścianie bocznej. Jakkolwiek te narzędzia są wstępnie ustawiane, bez jakiejkolwiek informacji zwrotnej z procesu. To nie umożliwia optymalizacji, a także problemów z przepływem wstecznym, doprowadzając do uszkodzeń palników, lanc, paneli chłodzących i wyłożenia ogniotrwałego. CRM rozwinął technikę pomiaru on-line “odległość do złomu”, gdzie czujniki pomiarowe są umieszczone wewnątrz palników pierścieniowych i zapewniają monitoring topionego złomu przed każdym palnikiem. Te informacje pozwalają na sterowanie działaniem palników i wykrywanie przypadków wstecznego dmuchu, zanim wywoła to uszkodzenia. Czujnik ten został z sukcesem przetestowany w stalowni ArcelorMittal Esch-Belval. Ta technologia została rozszerzona o kombinacje palników. Wielkość wiązki pomiarowej została zredukowana, aby umożliwić obserwację przez wąskie przewężenie dyszy. O przełączaniu między podgrzewaniem, a trybem lancy decyduje informacja o odległości. Pierwsze próby ze zmniejszonymi wymiarami czujnika zostały przeprowadzone w ArcelorMittal Esch-Belval.

18

Foaming slag and scrap melting behavior in electric arc furnace - a new and very precise detection method with automatic carbon control

Matschullat T., Rieger D., Krüger K., Döbbeler A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 2

399-403

EN

Foaming slag in electric arc furnaces is one of the topics that engage many steelwork operators around the world. Since the 80’s a variety of methods, such as FFT analysis of the electric current or also directional microphone investigations, have not led to successful detection of the foaming slag height and nor, therefore, to complete automation of the electric arc furnace process. Therefore Siemens Industry Sector, Metals Technologies Division developed a new possibility to detect the level or at least the quality of foaming slag in the furnace. In different publications [1, 2, 3, 4] the topic of this special development was reported. In February 2005 research and development was launched to investigate detectability by means of structure-borne sound. Second step was to develop a control algorithm for the injection of carbon. The successful commissioning of the carbon control at the arc furnace No.1 of Lechstahlwerke GmbH led to further steps: The first results, details are explained later in the paper, are extremely good, so that an entirely full automated arc furnace operation seems to be possible in mid time range from the authors side of view. Siemens is setting up a research and development program for the next 3 years.

PL

Pienienie się żużla w elektrycznym piecu łukowym jest jednym z tematów, który angażuje wielu stalowników na całym świecie. Od lat osiemdziesiątych różnorodność metod, takich jak analiza FFT prądu elektrycznego, czy badania mikrofonem kierunkowym, nie doprowadziły do poprawnej detekcji wysokości pieniącego się żużla, ani udoskonalenia automatyzacji procesu elektrometalurgicznego. Dlatego Siemens Industry Sector, Metals Technologies Division opracował nową możliwość detekcji poziomu przy naj- mniejszej jakości pieniącego się żużla w piecu. W lutym 2005 roku rozpoczęto badania i rozwój wykrywalności z użyciem dźwięku structure-borne. Drugim krokiem było opracowanie algorytmu sterowania wdmuchiwaniem węgla. Sterowanie wdmuchiwaniem węgla z sukcesem zostało prze- prowadzone w stalowni Lechstahlwerke GmbH. Pierwsze wyniki są niezwykle dobre, więc w pełni automatyczne sterowanie piecem łukowym w trakcie procesu wydaje się możliwe. Siemens powołał program badań i rozwoju na najbliższe trzy lata.

19

EFSOP® holistic optimization™ of electric ARC furnaces - past, present and future

Zuliani D., Goodfellow H., Ferri M. B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 2

323-329

EN

EFSOPr (Expert Furnace System Optimization Process) is a unique process control technology that analyzes furnace off-gas chemistry including O2, H2, CO, and CO2 providing a continuous real-time dynamic control of the furnace. The first generation EFSOPr technology was developed during 1996-1998 with financial support from the Canadian government. The objective was to commercialize a robust and reliable continuous off-gas analysis system capable of surviving in the steelmaking environment without excessive maintenance. As a result of this research effort, the first Goodfellow EFSOPr system was developed and subsequently demonstrated on the EAF at Lake Ontario Steel Company then part of the Co-Steel Group. The first commercial EFSOPr system was installed in the United Kingdom in 1998. Under the direction of Tenova (formerly Techint Technologies) the application of EFSOPr technology has expanded dramatically with more than 40 systems currently installed or underway in ten countries worldwide. To date, EFSOPr installations have cumulatively lowered green house gas emissions by more than 200,000 tonnes, reduced electricity consumption by over 300,000 megawatt hours and saved steelmakers over $90 million from reduced operating costs.

PL

EFSOP (Ekspercki Proces Optymalizacji Systemu Pieca) jest unikalną technologią kontroli procesu, która analizuje skład gazów wylotowych pieca, O2, H2, CO i CO2 zapewniając ciągłą dynamiczną kontrolę pieca w czasie rzeczywistym. Pierwsza generacja technologii EFSOP była rozwinięta w latach 1996-1998 z wsparciem finansowym rządu kanadyjskiego. Celem było utworzenie solidnego i niezawodnego systemu ciągłej analizy gazów wylotowych nadającego się do użycia przy produkcji stali bez nadmiernej konserwacji. W wyniku badań, pierwszy system Goodfellow EFSOP został zbudowany i zademonstrowany na EAF w Lake Ontario Steel Company, wtedy części Co-Steel Group. Pierwszy rynkowy system EFSOP został zainstalowany w Wielkiej Brytanii w 1998. Pod kierunkiem Tenova (dawniej Techint Technologie) zastosowanie technologii EFSOP rozszerzyło się dramatycznie do więcej niż 40 systemów aktualnie instalowanych lub działających w dziesięciu krajach na całym świecie. Instalacje EFSOP łącznie obniżyły emisje gazów cieplarnianych o około 200,000 ton, zmniejszyły zużycie energii o ponad 300,000 MWh i zredukowały koszty utrzymania hut o 90$ mln.

20

EAF-foamy slag in stainless steel production. New extremely efficient technology. Easy to handle and cost efficient

Reichel J., Rose L., Kempken J., Damazio M. A., Carvalho R. G., Loss H. B., Pinto E. M., Dutra J. R., Karbowniczek M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 2

391-397

EN

Economy of the electric arc furnace technology is strongly dependent on the efficiency of electrical energy introduced into the metal bath. Slag foaming practice for carbon steel grades has since long time its daily application but for stainless steels not successfully yet. Production cost lowering is achieved by improved thermal efficiency and operation conditions by stabilizing of the arc activity. In consequence of such technology the refractory and electrode consumption as well as noise level is perceptible decreased. All these effects can be now achieved at the stainless steel production thanks a new patented technology of SMS Demag AG / Germany developed in common work with the AGH-University of Science and Technology in Krakow /Poland and tested industrially by Acesita S.A./ Brazil. The new technology distinguishes fundamentally in comparison with all known applied and trialled technologies working on the basis of injection procedure. The special prepared briquettes are used as reacting agent on the slag and metal phase boundary forming carbon monoxide and dioxide necessary for the foaming effect. This idea was first tested in laboratory at EAF conditions. Suitable viscosity of the slag was tested according to the normal production conditions. Controlled high foaming level covering completly the electric arc allows application highest transformer taps resulting in longer electric arcs and high temperature gradient in the range of 13–14 K/min.

PL

Ekonomia technologii wytapiania stali w elektrycznym piecu łukowym silnie zależy od wydajności energii elektrycznej dostarczonej do kąpieli metalowej. Praktyka pienienia żużla dla stali węglowych jest stosowana od dłuższego czasu, natomiast dla stali nierdzewnych jeszcze nie. Zmniejszenie kosztów produkcji osiągane jest poprzez polepszenie sprawności cieplnej i warunków sterowania przez stabilizację aktywności łuku. W konsekwencji tej technologii zużycie elektrod i wyłożenia ogniotrwałego, jak i poziom hałasu jest dostrzegalnie zmniejszone. Wszystkie te efekty mogą być teraz osiągnięte przy produkcji stali nierdzewnej, dzięki nowo opatentowanej technologii SMS Demag AG przy współpracy z Akademią Górniczo – Hutniczą w Krakowie i przemysłowo przetestowanej w Acesita S.A. w Brazylii. Nowa technologia różni się zasadniczo od znanych stosowanych i próbnych technologii, bazujących na procesie wdmu- chiwania. Specjalnie przygotowane brykiety są stosowane jako czynnik reagujący na granicy fazowej metalu i żużla, tworząc tlenek i dwutlenek węgla, konieczne do efektu pienienia. Pomysł ten najpierw był testowany w laboratoryjnym piecu łukowym. Odpowiednia lepkość żużla była testowana z uwzględnieniem warunków produkcji. Kontrolowany poziom wysokości pienienia całkowicie przykrywającego łuk pozwala na stosowanie wyższych zaczepów transformatora w rezultacie zwiększając długości łuku i gradient temperatury w przedziale 13–14 K/min.