Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Alkalis in coal and coal cleaning products

Bytnar K., Burmistrz P.

Archives of Mining Sciences

|

2013

|

Vol. 58, no. 3

913--924

EN

In the coking process, the prevailing part of the alkalis contained in the coal charge goes to coke. The content of alkalis in coal (and also in coke) is determined mainly by the content of two elements: sodium and potasium. The presence of these elements in coal is connected with their occurrence in the mineral matter and moisture of coal. In the mineral matter and moisture of the coals used for the coke production determinable the content of sodium is 26.6 up to 62. per cent, whereas that of potassium is 37.1 up to 73.4 per cent of the total content of alkalis. Major carriers of alkalis are clay minerals. Occasionally alkalis are found in micas and feldspars. The fraction of alkalis contained in the moisture of the coal used for the production of coke in the total amount of alkalis contained there is 17.8 up to 62.0 per cent. The presence of sodium and potassium in the coal moisture is strictly connected with the presence of the chloride ions. The analysis of the water drained during process of the water-extracting from the flotoconcentrate showed that the Na to K mass ratio in the coal moisture is 20:1. Increased amount of the alkalis in the coal blends results in increased content of the alkalis in coke. This leads to the increase of the reactivity (CRI index), and to the decrease of strength (CSR index) determined with the Nippon Steel Co. method.

PL

W procesie koksowania przeważająca część zawartych we wsadzie węglowym alkaliów przechodzi do koksu. Zawartość alkaliów w węglu, a co za tym idzie i w koksie determinowana jest głównie zawartością dwóch pierwiastków: sodu i potasu. Obecność tych pierwiastków w węglu wiąże się z występowaniem ich w substancji mineralnej i wilgoci węgla. W substancji mineralnej oraz wilgoci węgli stosowanych do produkcji koksu, oznaczona zawartość sodu wynosi od 26.6 do 62.9%, a zawartość potasu od 37.1 do 73.4% alkaliów ogółem. Głównymi nośnikami alkaliów w substancji mineralnej są minerały ilaste, sporadycznie też miki oraz skalenie. Udział alkaliów zawartych w wilgoci węgli stosowanych do produkcji koksu w ogólnej ilości zawartych w nim alkaliów wynosi dla badanych węgli od 17.8 do 62.0%. Obecność sodu i potasu w wilgoci węgla związana jest wyłącznie z obecnością w niej jonów chlorkowych. Wyniki analizy wody odprowadzanej z procesu wirowania flotokoncentratu wskazują, że stosunek masowy Na do K w wilgoci węgla wynosi 20:1. Wzrost zawartość wilgoci w koksie będący wynikiem ich zwiększonej ilości w mieszance węglowej prowadzi do wzrostu reaktywności (wskaźnik CRI) oraz spadku wytrzymałości (wskaźnik CSR) oznaczonych metoda Nippon Steel Co.

2

Gliniany w formowanych materiałach ogniotrwałych

Szczerba J., Madej D.

Materiały Ceramiczne

|

2011

|

T. 63, nr 3

581-589

PL

W artykule omówiono fazy glinianowe w formowanych materiałach ogniotrwałych. Obecność tych faz z jednej strony jest rezultatem świadomego działania technologa na etapie projektowania i wytwarzania formowanych materiałów ogniotrwałych, z drugiej zaś może być wynikiem procesów korozyjnych, które towarzyszą pracy wyłożeniom ogniotrwałym w urządzeniach cieplnych przemysłu cementowego i stalowniczego. Gliniany w formowanych materiałach ogniotrwałych zostają wprowadzone w postaci gotowego produktu do wyrobu lub powstają in situ w materiale podczas jego wypalania. Modyfikowanie składu fazowego i mikrostruktury formowanych tworzyw ogniotrwałych fazą glinianową ma na celu poprawę ich właściwości. Z kolei, oddziaływanie wysokoalkalicznego środowiska na formowany materiał ogniotrwały skutkuje syntezą wtórnych faz glinianowych. Powstawaniu nowych faz towarzyszy zwiększenie objętości, prowadzące do pogłębienia korozji, a w efekcie całkowitego zniszczenia wyrobu ogniotrwałego.

EN

The aluminate phases in the shaped refractories were discussed. On the one hand, the presence of these phases is the result of conscious action by the process engineer in a design and manufacturing process of shaped refractories. On the other hand may be the result of the corrosion processes that accompany refractory linings work in the cement and steel industries. Aluminates in shaped refractories are introduced to refractory as a final product or may form in situ during fi ring of bricks. Phase composition and microstructure modifications of shaped refractories using aluminate phases improve their properties. The influence of the high alkaline environment on shaped refractory results in the phase synthesis of secondary aluminates. Process of formation of new phases is accompanied with the increasing volume, which lead to the corrosion deepening and ultimately, the complete destruction of the refractory product. The same processes are observed in the unshaped refractories.

3

Zanieczyszczenia w koksie i możliwość ich obniżenia

Bytnar K., Dziok T., Grzywacz P.

Karbo

|

2011

|

Nr 4

273--279

PL

W nowoczesnej technologii wielkopiecowej, dzięki zastosowaniu paliw alternatywnych dla koksu, koszty produkcji surówki żelaza, jak i zużycie samego koksu ulegają obniżeniu. Naturalną konsekwencją obniżenia jednostkowego zużycia koksu są wzrastające wymagania w stosunku do jego parametrów jakościowych. Wymagania te dotyczą nie tylko tradycyjnie stosowanych parametrów, takich jak: właściwości mechaniczne, reaktywność, zawartość wilgoci, popiołu, siarki, fosforu, ale również zawartość związków alkalicznych oraz chloru. Wspomniane podstawowe źródła zanieczyszczeń koksu, szczególnie niepożądane w procesie wielkopiecowym, są przyczyną pogorszenia jakości produkowanej surówki żelaza oraz zaburzeń w pracy wielkich pieców. Wpływają one również na zwiększenie zużycia koksu, a co za tym idzie zmniejszenie wydajności procesu wielkopiecowego. Nierozpoznanym do końca, ale istotnym problemem jest także zawartość w węglu rtęci i jej obieg w procesie koksowniczym. W artykule omówiono poszczególne związki pogarszające właściwości produkowanego koksu, przemiany termiczne jakim one ulegają w procesie koksowania oraz metody ich eliminacji.

EN

In modern blast furnace technology pig iron costs and the coke consumption are reduced through the use of alternative fuels. The natural consequence of the reduction of unit coke consumption is increasing requirements of its quality parameters. These requirements apply not only to traditionally used parameters, such as mechanical properties, reactivity, ash, sulfur, phosphorus content, but also the content of alkali and chlorine. These main pollutants are particularly undesirable in blast furnace process. They cause deterioration of produced pig iron quality and disruption to the operation of blast furnaces. They also cause increase of coke consumption, and thereby blast furnace process efficiency decrease. Additionally, the essential but not examined enough issue is the mercury content in coal and its circulation in the coking process. This article discusses the properties of main pollutants occurring in coal, their thermal transformations during coking process and also methods of their elimination in coke

4

Wodorotlenek potasu – metoda oznaczania

Surgiewicz J.

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2010

|

Nr 1 (63)

237--242

PL

Metoda polega na pobraniu związku na filtr membranowy, mineralizacji filtra i oznaczaniu potasu zawartego w związku metodą absorpcyjnej spektrometrii atomowej w płomieniu powietrze-acetylen. Oznaczalność metody wynosi 0,04 mg/m3.

EN

This method is based on stopping selected potassium hydroxide on a membrane filter, mineralizing the sample with concentration nitric acid and preparing the solution for analysis in diluted nitric acid and caesium chloride. Potassium hydroxide in the solution is determined as potassium with flame atomic absorption spectrometry. The detection limit of determined potassium hydroxide for this method is 0.04 mg/m3.

5

Wpływ zawartości związków alkalicznych w węglu kamiennym na procesy jego użytkowania

Blaschke W., Grudziński Z., Lorenz U., Ozga-Blaschke U., Olkuski T., Stala-Szlugaj K.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2009

|

nr 75

35-46

PL

W procesach użytkowania i przetwórstwa węgla kamiennego zawartość, rodzaj i skład substancji mineralnej ma istotne znaczenie zarówno dla mechanicznej przeróbki węgla (rozdrabnianie, wzbogacanie, przygotowanie do procesów przetwórstwa), jak i dla procesów przetwórstwa. W artykule przedstawiono wpływ alkaliów na użytkowanie węgla kamiennego energetycznego oraz węgla koksowego. Związki alkaliczne występujące w węglu kamiennym wykorzystywanym w energetyce zwiększają jego skłonność do żużlowania i zanieczyszczania powierzchni grzewczych kotłów energetycznych. Na podstawie analizy jakościowej miałów węglowych, pochodzących z kopalń Kompanii Węglowej SA, przebadano skłonność tych węgli do żużlowania i tworzenia uciążliwych osadów. W przypadku węgla koksowego, zawartość szkodliwych składników mineralnych w węglu wsadowym w procesie koksowania ogranicza możliwość otrzymania koksu wysokiej jakości. Podczas koksowania prawie cała ilość alkaliów zawartych w surowcu węglowym pozostaje w koksie. W artykule opisano wpływ zawartości alkaliów w koksie na jego jakość oraz zachowanie w procesie wielkopiecowym.

EN

Mineral mater content in coals as well as its kind and composition are important in processes of coal preparation and utilization, both during mechanical preparation (disintegration, concentration, preconditioning) and for coal processing. The article presents the influence of alkalies' content on steam and coking coal utilization. Alkalies occurring in hard coal, while using in power industry, tend to increase coal propensity for slagging and fouling of heating surfaces of boilers. Basing on qualitative analyses of coal fines produced in Kompania Węglowa SA, the tendencies for slagging and forming onerous sediments were investigated. In case of coking coal, the content of harmful mineral components in feed coal for coking process limit getting the coke of high quality. During coking process almost all alkalies from coal pass into the coke. The influence of alkalies content in coke on its quality and behavior in blast-furnace process was described in the paper.

6

Wodorotlenek sodu – metoda oznaczania

Surgiewicz J.

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2009

|

Nr 1 (59)

189--194

PL

Metoda polega na pobraniu związku na filtr nitrocelulozowy, mineralizacji filtra i oznaczeniu sodu metodą absorpcyjnej spektrometrii atomowej w płomieniu acetylen-powietrze. Oznaczalność metody wynosi 0,024 mg/m3.

EN

The method is based on stopping selected sodium hydroxide on a membrane filter, mineralizing the sample with concentrated nitric acid and preparing the solution for analysis in diluted nitric acid. Sodium hydroxide in the solution is determined as sodium with flame atomic absorption spectrometry. The detection limit of determined sodium hydroxide for this method is 0.024 mg/m.

7

Związki alkaliczne w węglu i produktach jego wzbogacania

Bytnar K., Strugała A.

Karbo

|

2007

|

Nr 1

24-33

PL

Do wielkiego pieca wraz z koksem wprowadzanych jest około 40 % niepożądanych w tym procesie związków alkalicznych. Mając na uwadze, iż podczas koksowania praktycznie całość obecnych we wsadzie węglowym związków alkalicznych pozostaje w koksie, zagadnienie ich dystrybucji w procesie wzbogacania węgli koksowych posiada istotne znaczenie. Zaprezentowano wyniki badań nad kształtowaniem się zawartości związków alkalicznych w surowym urobku węglowym oraz w poszczególnych produktach jego wzbogacania, tj. koncentratach z osadzarek, koncentratach ze wzbogacania w cieczach ciężkich i koncentratach flotacyjnych, jak również w produktach pośrednich i odpadach z tych procesów. Badania wykonano dla 4 wybranych kopalń Górnośląskiego Zagłębia Węglowego produkujących różne typy węgli koksowych (węgle gazowo-koksowe typu 34.1 i 34.2 oraz węgle ortokoksowe typu 35.1 i 35.2). Przedmiotem oceny była zarówno całkowita zawartość związków alkalicznych, jak też ich zawartość w substancji mineralnej i wilgoci badanych próbek. Ponadto wykonano badania fazowe z wykorzystaniem dyfraktometrii rentgenowskiej oraz badania mikroskopowe z wykorzystaniem mikroskopu polaryzacyjnego. Wyniki tych badań pozwoliły zidentyfikować minerały będące głównymi nośnikami związków alkalicznych w surowym węglu oraz poszczególnych produktach jego wzbogacania.

EN

Along with coke, about 40 % of undesirable alkalies is introduced to the blast furnace. In view of the fact that in the coking process practically all the alkalies contained in coal charge remain in resulting coke, the problem of alkalies distribution in the coking-coal cleaning process is of great importance. The paper presents results of examinations of the alkalies content in coal output and the products of its cleaning, such as concentrates from jig washer, dense liquid separation and flotation as well as middlings and tailings. The examinations focused on 4 selected coal mines from the Upper Silesian Coal Basin witch produce coal of different coal rank and with different coking properties. Both total alkalies content as well as alkalies content in mineral matter and in coal moisture were evaluated. Moreover, phase analysis with the use of X-ray diffractometer and microscopic analysis with the use polarization microscope were carried out. The results of these analyses enabled identification of main carriers of alkalies in coal output and products of its cleaning process.

8

Wpływ operacji mokrego gaszenia koksu na zawartość w nim alkaliów oraz jego jakość ocenianą wskaźnikami CRI oraz CSR

Burmistrz P., Bytnar K., Strugała A., Gładych - Winnicka G.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2006

|

Vol. 73, nr 1

28-34

PL

Celem przedstawionych w pracy badań laboratoryjnych było wyjaśnianie, w jakim stopniu operacja mokrego gaszenia koksu może przyczyniać się do wzrostu w nim zawartości pierwiastków alkalicznych (Na i K), a w konsekwencji także do pogorszenia jego właściwości ocenianych za pomocą wskaźników: CRI (reaktywność koksu względem dwutlenku węgla) oraz CSR (wytrzymałość koksu po reakcji z dwutlenkiem węgla). W artykule poddano także analizie wyniki badań nad wpływem sposobu gaszenia koksu (mokre gaszenie koksu w strumieniu wody oraz suche chłodzenie w atmosferze gazu inertnego) na jego jakość ocenianą metodą Nippon Steel Co.

EN

The paper presents laboratory examinations which aimed at establishing the extent to which coke wet quenching contributes to the growth in the content of alkaline elements (sodium and potassium) in coke, and, consequently also tl the deterioration of its properties described by the Coke Reactivity Index (CRI) and the Coke Reaction (CSR). Moreover, the paper discusses examination results of the impact of the way the coke is quenched (wet cooling in the water stream and dry quenching in the atmosphere of an inert gas) on its quality characterised by the Nippon Steel method.

9

The influence of alkalies on the permeability to water of compact soils

Rzyczniak M., Gonet A., Czekaj L., Stryczek S.

Archives of Mining Sciences

|

2002

|

Vol. 47, nr 1

69-80

EN

The consolidation analysis of filtration coefficients of a selected fine clayey soil and mixtures of clayey soil with calcium, potassium and sodium hydroxides is discussed in this paper. The influence of such chemical additives on soil permeability on a time-scale is described and quantified. The consolidation-modulus of compressibility was determined for soil and mixtures with chemical additions. The influence of unitary loads on the filtration characteristics of the original selected soil and its mixtures with selected chemical compounds content was established.

PL

W publikacji opisano edometryczne badania współczynników filtracji wyselekcjonowanego drobnoziarnistego gruntu ilastego oraz mieszanin tego gruntu z domieszkami wodorotlenków wapnia, potasu i sodu. Scharakteryzowano działanie zastosowanych dodatków chemicznych na zmiany wodoprzepuszczalności gruntu w czasie. Wyznaczono edometryczne moduły ściśliwości gruntu i mieszanin z dodatkami chemicznymi. Określono wpływ obciążeń jednostkowych na zmiany współczynników filtracji gruntu rodzimego oraz jego mieszanin z wybranymi związkami chemicznymi. Do badań laboratoryjnych wyselekcjonowano grunt spoisty, dla którego, po wykonaniu analizy sitowej, otrzymano wykres uziarnienia (rys. 1). Na podstawie analizy granulometrycznej oraz uzyskanej charakterystyki uziarnienia, zaliczono wyselekcjonowany grunt do grupy gruntów odpowiednich do budowy gruntowych wykładzin mineralnych (Pisarczyk 2000). Spełnienie kryterium uziarnienia czyniło uzasadnionym przeprowadzenie badań laboratoryjnych dla wyznaczenia współczynnika filtracji gruntu. Współczynniki filtracji gruntu rodzimego określono metodą edometryczną, stosowaną do gruntów spoistych. Wartości współczynników filtracji, dla początkowego spadku hydraulicznego i = 30, obliczono ze wzoru (3) (Pisarczyk 1999; Wiłun 2000). Otrzymane wyniki przeliczono według wzoru (2) na zredukowane wartości współczynników filtracji k10. Wykresy zmian współczynników filtracji od obciążeń jednostkowych przedstawiono na rysunkach 2 i 3, a graniczne wartości liczbowe zamieszczono w tablicy 1. Na skutek braku efektywnego oddziaływania w sposób mechaniczny na obniżenie wodoprzepuszczalności badanego gruntu podjęto próby oddziaływania na ten grunt środkami chemicznymi. W celu określenia wpływu niektórych środków chemicznych na właściwości filtracyjne wybranego gruntu ilastego przygotowano trzy próby mieszanin gruntu rodzimego z 0,5-procentowymi domieszkami w stosunku wagowym do gruntu: wodorotlenku wapnia Ca(OH)2, wodorotlenku potasu- KOH oraz wodorotlenku sodu NaOH. Po upływie doby od sporządzenia mieszanin poddano je edometrycznemu wyznaczaniu współczynników filtracji w sposób analogiczny jak dla próby gruntu rodzimego. Przebiegi zmian wartości współczynników filtracji od obciążeń jednostkowych zobrazowano graficznie w postaci wykresów na rysunku 2, a graniczne wartości współczynników zestawiono w tablicy 1. Zadanie gruntu ilastego środkami chemicznymi powoduje zainicjowanie procesów z minerałami zawartymi w tym gruncie. Efektem tych procesów są zmiany w strukturze wewnętrznej gruntu, w wyniku czego zmieniają się jego właściwości fizyczne. Istotnym zagadnieniem jest stabilność zachodzących zmian właściwości modyfikowanego gruntu w funkcji czasu. Aby odpowiedzieć na pytanie, jaki wpływ ma czynnik czasu na zmiany zachodzące w gruncie na skutek działania zastosowanych domieszek środków chemicznych oraz czy zaobserwowane zmiany współczynników filtracji mają charakter stabilny czy też podlegają modyfikacjom wraz z upływem czasu powtórzono laboratoryjne badania współczynników filtracji po odpowiednim przygotowaniu uprzednio przebadanych mieszanin. W celu przyspieszenia zachodzących w gruncie reakcji chemicznych i zminimalizowania czasu oczekiwania na zakończenie ich trwania, uprzednio opisane mieszaniny gruntu z domieszkami chemicznymi poddano wygrzewaniu w temperaturze 353 K (80oC), ze stałym nawilżaniem, przez okres 12 dni, a następnie określono, w sposób analogiczny jak poprzednio, wartości współczynników filtracji badanych mieszanin. Wyniki badań przedstawiono w sposób graficzny na rysunku 3, a wartości liczbowe współczynników filtracji dla granicznych obciążeń jednostkowych zestawiono w tablicy 1. Reakcje jakie zachodziły w gruncie na skutek oddziaływania Ca(OH)2 w sposób krótkotrwały spowodowały obniżenie wodoprzepuszczalności mieszaniny, po czym została praktycznie przywrócona pierwotna drożność dla przepływu wody, a efekty działania wprowadzonego do gruntu dodatku wodorotlenku wapnia przestały być widoczne. Stwierdzono natomiast zmniejszenie wartości współczynników filtracji w zależności od obciążeń jednostkowych w mieszaninie gruntu z KOH oraz wzrost wartości współczynników filtracji w mieszaninie gruntu z NaOH w porównaniu do analogicznych wartości uzyskanych w badaniach po upływie jednej doby od sporządzenia tych mieszanin (rys. 2 i 3). Próbę wytłumaczenia zmian wodoprzepuszczalności mieszanin gruntu ze środkami chemicznymi podjęto na podstawie wyników badań ściśliwości po upływie doby od sporządzenia mieszanin (rys. 4) oraz po upływie 12 dni obróbki termicznej prób (rys. 5). Wartości liczbowe edometrycznych modułów ściśliwości pierwotnej obliczono według wzoru (4) (Myślińska 1998; Pisarczyk 1999; Wiłun 2000). Wyniki obliczeń zamieszczono w tablicy 2. W efekcie przeprowadzonych badań stwierdzono, że wzrost stopnia zagęszczenia badanego gruntu na skutek zwiększania obciążeń jednostkowych nie powoduje efektywnego zmniejszania jego współczynnika filtracji, zaobserwowano natomiast istotny wpływ zastosowanych alkalicznych domieszek chemicznych na mikrostrukturę badanego gruntu rodzimego.