Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Application of thermal analysis in the examination of phase composition of converter slag

Jonczy I., Strzałkowska E.

Inżynieria Materiałowa

|

2018

|

Vol. 39, nr 3

105--110

EN

Metallurgical slags are characterized by variable phase composition, which results from the technological process in which they were formed. The identification of the composition of slag, however, requires the application of a broad spectrum of complementary scientific methods. Besides the identification of phases using X-ray diffraction and using X-ray spectral microanalysis, one of the methods applied in mineralogical studies of slag is thermal analysis. Based on such analysis, it is not only possible to identify individual components of slags but also to analyse the transformations that occur in them under the influence of high temperature. The simultaneous application of DTA, TG and DTG measurement methods for converter slag has exhibited that the following processes occurred in the slags under the influence of variable temperature: dehydration, coal combustion, dehydroxylation, oxidation of iron, decarbonatization and phase transitions. The knowledge of the behaviour of slag under the influence of high temperature may provide valuable information in terms of its reuse.

PL

Żużle hutnicze stanowią grupę odpadów, która charakteryzuje się zróżnicowanym składem fazowym zależnym od procesu technologicznego, w wyniku którego powstały. Identyfikacja poszczególnych składników żużla wymaga precyzyjnych badań, często prowadzonych za pomocą różnych metod badawczych. Jedną z metod analitycznych stanowiących dobre uzupełnienie badań na temat składu fazowego żużli oraz przemian, jakie w nich zachodzą pod wpływem wysokiej temperatury, jest analiza termiczna. W artykule zaprezentowano wyniki badań prowadzonych dla żużla konwertorowego pochodzącego z bieżącej produkcji huty. Podjęto próbę ustalenia, na ile badania termiczne (DTA, TG i DTG) żużli konwertorowych mogą przyczynić się do uściślenia i dokładniejszego oznaczenia ich składu fazowego.

2

Influence of Selected Parameters on Reduction of Converter Slag - Studies with CFD Method

Kolczyk E., Miczkowski Z., Czernecki J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 4

2165--2170

EN

In this study influence of selected parameters on the process of reduction of converter slag from refining of Cu-Pb-Fe alloy was numerically examined. The process of the slag reduction is carried out in Q 80 converters of Hoboken type for copper removal. Converter slags show high concentration of lead therefore they can be seen as an important component for further processing in rotary-rocking furnaces together with other lead-bearing materials. Three-dimensional simulation was performed using the IPSA (Inter Phase Slip Algorithm) module of two-phase flow from PHOENICS package. Numerical simulations have forecasted influence of changes in the slag chemical composition and the process time on the process course.

3

Sposób wyprowadzania ołowiu i arsenu z cyklu produkcji miedzi w zmodernizowanej technologii KGHM Polska Miedź S.A.

Czernecki J., Miczkowski Z., Krawiec G., Gizicki S., Byszyński L.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2015

|

R. 60, nr 10

488--496

PL

Zawartość miedzi w chalkozynowo-bornitowych koncentratach KGHM Polska Miedź S.A. jest podobna jak w koncentratach chalkopirytowych (20÷30 % mas.). Natomiast stężenia siarki i żelaza są kilkakrotnie niższe odpowiednio 9÷12 i 3÷6 % mas. Ponadto cechą charakterystyczną polskich koncentratów miedzi jest obecność w nich węgla organicznego (6÷9 % mas.) oraz zanieczyszczeń: ołowiu (1,5÷3,0 % mas.) i arsenu (0,05÷0,4 % mas.). Niskie zawartości siarki i żelaza oraz występowanie węgla organicznego sprawiły, że do stapiania tego rodzaju koncentratów w Polsce stosowane są dwa rodzaje technologii: proces szybowy (HM Głogów I i HM Legnica) oraz jednostadialny proces zawiesinowy (HM Głogów II). W obu tych procesach węgiel organiczny stanowi paliwo zapewniając wymaganą temperaturę produktów. Huty, w których stosowany jest proces szybowy, gdy w dwóch pierwszych operacjach pirometalurgicznych występują trwałe fazy siarczkowe (stapianie koncentratów, konwertorowanie kamienia miedziowego), cechuje wysoki stopień eliminacji Pb i As z cyklu produkcji miedzi. Odmienna sytuacja występuje w jednostadialnym procesie zawiesinowym, gdy siarczki w krótkim czasie utleniane są do metali i tlenków. Rozpoczęta modernizacja pirometalurgii w KGHM Polska Miedź S.A. polegająca na zastąpieniu pieców szybowych w HM Głogów I i w HM Legnica jednym piecem zawiesinowym wymagała rozwiązania m.in. problemu wyprowadzania z cyklu produkcji miedzi głównych zanieczyszczeń tj. ołowiu i arsenu. W artykule przedstawione jest zachowanie się ołowiu i arsenu oraz sposobu eliminacji tych zanieczyszczeń z cyklu produkcji miedzi obecnie, gdy funkcjonują dwie technologie, tj. proces szybowy i jednostadialny proces zawiesinowy. Dla sytuacji po modernizacji, gdy w KGHM Polska Miedź S.A. będą pracowały dwa piece zawiesinowe do produkcji miedzi blister bezpośrednio z koncentratów, opracowane są rozwiązania umożliwiające eliminację Pb i As w stopniu zapewniającym utrzymanie poziomu stężeń tych metali w półproduktach na wymaganym poziomie.

EN

The copper content in chalcosite-bornite concentrates produced by KGHM Polska Miedź SA is similar to that in chalcopyrite concentrates (20÷30 wt %). However, the concentration of sulfur and iron is much lower, respectively by 9÷12 and 3÷6 wt %. Furthermore, a characteristic of Polish concentrates is the presence of carbon (6÷9 wt %) and impurities: lead (1.5÷3.0 wt %) and arsenic (0.05÷0.4 wt %). Due to the low sulfur and iron content and the presence of organic carbon, two types of technology were chosen for the melting of the kinds of concentrates encountered in Poland: the shaft smelting process (Głogów I and Legnica) and the one-stage flash smelting process (Głogów II). In both processes the organic carbon constitutes a fuel to provide the desired temperature of the products. The smelters in which the shaft process is used are characterized by a high degree of elimination of Pb and As in the copper production cycle when, in the first two pyrometallurgical operations (concentrates melting, copper matte converting) stable sulfide phases occur. A different situation occurs in the one-stage flash smelting process, where the sulfides are oxidized quickly to the metal and oxides. The beginning of the process of pyrometallurgy modernization by KGHM Polska Miedź SA, involving replacement of the shaft furnaces at Głogów I and Legnica with a single flash smelting furnace, required solutions to such problems as how to remove major contaminants such as lead and arsenic from the copper production cycle. In this paper the behavior of lead and arsenic is presented, as well as the current means of removing these contaminants from the copper production cycle, when there are two technologies, i.e. the process of shaft furnace smelting and the one-stage flash smelting process. To deal with the situation after the upgrade, when KGHM Polish Copper SA will operate two flash smelting furnaces for the production of copper blister directly from concentrates, solutions are being developed to enable the elimination of Pb and As to the degree necessary to ensure that the concentration levels of these metals in the semi-finished products are maintained at the required level.

4

Modeling Viscosity of Converter Slag

Sinelnikov V., Kalisz D.

Archives of Foundry Engineering

|

2015

|

Vol. 15, iss. 4 spec.

119--124

EN

The paper is devoted to one of the most important factors influencing steel melting and operation of an oxygen converter, i.e. dynamic viscosity of slag. Knowing typical chemical composition of slag after melting, the viscosity was calculated with the use of Riboud and Urbain empirical models at temperatures 1400 °C to 1700 °C. The obtained mathematical results were compared with the results of simulations obtained with the FactSage program. The discrepancies between these results were caused by model assumptions and the fact that slag in lower temperatures consisted of liquid and solid phases.

PL

Obecna praca poświęcona jest jednemu z najważniejszych czynników wpływających na pracę konwertora tlenowego - lepkości dynamicznej żużla. Znając typowy skład chemiczny żużla uzyskany po wytopie w piecu wykonano obliczenia lepkości żużla przy pomocy empirycznych modeli Ribouda i Urbaina w zakresie temperatur od 1400 °C do 1700 °C. Wykonano również analizę porównawczą wyników obliczeń przy pomocy modeli z wynikami symulacji uzyskanymi z kalkulacji wykonanych za pomocą programu FactSage.

5

Synergetic use of lignite fly ash and metallurgical converter slag in geopolymer concrete

Mucsi G., Rácz A., Molnár Z., Szabó R., Gombkötö I., Debreczeni A.

Mining Science

|

2014

|

Vol. 21

43--55

EN

The application and utilization of the industrial wastes and by-products in the construction industry is a key issue from an environmental and economic point of view. The increased use of lignite has substantially increased the available quantities of lignite fired power plant fly ash, which can be mainly classified as class C fly ash. The utilization of such raw material however has some difficulties. In the present paper lignite fired power station fly ash and metallurgical converter slag were used for the production of geopolymer concrete. The fly ash was used as a geopolymer based binder material, and a converter slag as aggregate, thus created a geopolymer concrete which contains mainly industrial wastes. As preliminary test experimental series were carried out using andesite as aggregate. The optimal aggregate/binder ratio was determined. The effect of the amount of alkaline activator solution in the binder, the aggregate type on the geopolymer concretes compressive strength and density was investigated. Furthermore, the physical properties - freeze-thaw resistance and particle size distribution - of the applied aggregates were measured as well. As a result of the experiments it was found that physical properties of the andesite and converter slag aggregate was close. Therefore andesite can be replaced by converter slag in the concrete mixture. Additionally, geopolymer concrete with nearly 20 MPa compressive strength was produced from class C fly ash and converter slag.

6

Charakterystyka składu chemicznego żużli konwertorowych i wielkopiecowych

Jonczy I., Lata L.

Górnictwo i Geologia

|

2013

|

T. 8, z. 4

51--61

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę składu chemicznego żużli konwertorowych i wielkopiecowych składowanych na zwałowisku w Dąbrowie Górniczej. Badania przeprowadzono m.in. na podstawie analizy spektralnej, mikroskopii skaningowej oraz rentgenowskiej analizy spektralnej w mikroobszarach. Opierając się na uzyskanych wynikach, wykazano zróżnicowanie składu chemicznego żużli, jak również zmienność składu chemicznego poszczególnych faz tworzących żużle.

EN

Characteristic of chemical composition of converter slags and blast furnace slags, which have been stored on the dump in Dąbrowa Górnicza, was presented. Studies were carried out based on among others: spectral analysis, scanning microscopy and X-ray spectral analysis in microareas; on the basis of the obtained results differences of the chemical composition of slags, as well as variability of the chemical composition of individual phases of slags, were shown.

7

Determination of conditions of the converter slag reduction process in an electric arc furnace

Dziarmagowski M., Drożdż P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2007

|

Vol. 52, iss. 4

579-583

EN

Research on converter slag reduction process has been carried out in the world for many years. The research objective is to implement in a commercial practice a process enabling waste-free utilization of growing slag mass. The reducer share and the process temperature depend on the slag chemical constitution and the planned chemical constitution of the non-metallic phase, which depends on product purpose. In order to determine the process parameters the FactSage software can be used, which allows to determine the chemical constitution of slag reduction process products in the equilibrium state. The paper presents an example of application of the FactSage program for determination of the basic parameters of the converter slag reduction process, in which a non-metallic phase of a chemical constitution similar to the Portland clinker constitution is obtained.

PL

Badania procesu redukcji żużla konwertorowego prowadzone są w świecie od wielu lat. Celem badań jest wdrożenie do praktyki przemysłowej procesu umożliwiającego bezodpadową utylizację narastającej masy żużla. Udział reduktora i tempera- tura procesu redukcji zależą od składu chemicznego żużla i planowanego składu fazy niemetalicznej, który uzależniony jest od przeznaczenia produktu. W celu wyznaczenia tych parametrów procesu można stosować komputerowy program FactSage, który pozwala na określenie składu chemicznego produktów w stanie równowagi otrzymywanych w procesie redukcji żużla. W artykule przestawiono przykład zastosowania programu FactSage do określenia podstawowych parametrów procesu redukcji żużla konwertorowego, w którym otrzymuje się fazę niemetaliczną o składzie chemicznym zbliżonym do składu chemicznego klinkieru portlandzkiego.

8

Research on opportunities of modification of chemical composition of the non-metallic phase obtained in the converter slag reduction process

Dziarmagowski M., Suliga I.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2005

|

Vol. 50, iss. 4

955-962

EN

The objective of the performed tests was to determine opportunities of modification of chemical composition of the non-metallic phase obtained in the process of converter slag reduction in an electric arc furnace. The obtained phase can be used as Portland cement clinker only after adjustment of its chemical and mineralogical composition. The adjustment was performed during the reduction process by means of various CaO additions to the charge. The performed tests enabled to find that along with an increase in the CaO addition to the charge, the CaO content in the chemical composition and the 3CaOcSiO2-alite content in the mineralogical composition of the obtained non- metallic phase increased. By adding adequate CaO additions to the charge it was possible to obtain a phase with its chemical and mineralogical composition meeting the requirements set for Portland cement clinker. It was also found that too much of CaO in the charge caused increase in the melting temperature of the mixture and slowed the reduction process down.

PL

Celem przeprowadzonych badań było określenie możliwości modyfikacji składu chemicznego fazy niemetalicznej otrzymywanej w czasie procesu redukcji żużla konwertorowego w elektrycznym piecu łukowym. Otrzymywana faza może zostać wykorzystana jako klinkier portlandzki dopiero po korekcie jej składu chemicznego i mineralogicznego. Korektę przeprowadzono w czasie procesu redukcji stosujac różne dodatki CaO do wsadu. Przeprowadzone badania pozwoliły na stwierdzenie, że ze wzrostem dodatku CaO do wsadu następuje wzrost udziału CaO w składzie chemicznym i wzrost udziału 3CaOcSiO2 — alitu w składzie mineralogicznym otrzymywanej fazy niemetalicznej. Stosując odpowiednie dodatki CaO do wsadu można otrzymać fazę o składzie chemicznym i mineralogicznym spełniajacym wymogi stawiane dla klinkieru portlandzkiego. Stwierdzono również, że zbyt duży dodatek CaO do wsadu powoduje wzrost temperatury topnienia mieszaniny i spowolnienie procesu redukcji.

9

Possibilities of converter slag utilization

Dziarmagowski M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2005

|

Vol. 50, iss. 3

769-782

EN

Up to 85% of the produced steelmaking slag is utilized in the world. Some converter slag is used as a return material in the blast furnace process and in steelmaking processes. Some is separated magnetically. The material obtained is used mainly for road construction and in the construction material industry. At the same time new methods of utilization of the growing mass of steelmaking slag are sought. Research on the converter slag reduction process in an electric arc furnace carried out for many years can be counted among the new methods. Findings of this research have been compared with the findings of author’s own research carried out under laboratory and industrial conditions.

PL

W świecie zagospodarowuje się do 85% wytwarzanego żużla stalowniczego. W charakterze materiału zwrotnego w procesie wielkopiecowym i procesach stalowniczych wykorzystuje się pewne ilości żużla konwertorowego. Część żużla poddaje się separacji magnetycznej. Otrzymany materiał wykorzystuje się głównie do budowy dróg i w przemyśle materiałów budowlanych. Jednocześnie od wielu lat poszukuje się nowych metod zagospodarowania narastajacej masy żużla stalowniczego. Do nowych metod można zaliczyć prowadzone od wielu lat badania procesu redukcji żużla konwertorowego w elektrycznym piecu łukowym. Wyniki tych badań porównano z wynikami badań własnych prowadzonych w warunkach laboratoryjnych i przemysłowych.

10

Investigation on the converter slag reduction

Dziarmagowski M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2004

|

Vol. 49, iss. 3

699-704

EN

Recently, new methods for utilization of convener slg have been sought. One possible method is the reduction of slag in an electric arc furnace. This leads to two phase: one metallic and the other non-metallic. The composition of the non-metallic phase can be adjusted to produce Portland clinker. The investigations were carried out in the 7,5t electric are furnace.

PL

Od kilku lat poszukuje się nowych sposobów zagospodarowania żużla konwertorowego. Jedną z możliwych metod jest redukcja żużla w elektrycznym piecu łukowym. Otrzymuje się wówczas dwie fazy: metaliczną i niemetaliczną. Skład fazy niemetalicznej umożliwia wykorzystanie jej do produkcji klinkieru portlandzkiego. Badania przeprowadzono w elektrycznym piecu łukowym o pojemności 7,5t.

11

Investigations on the reduction level of the converter slag during its melting in an electric arc furnace

Dziarmagowski M.

Archives of Metallurgy

|

2002

|

Vol. 47, iss. 3

287-295

EN

Recently, new methods for utilization of converter slag have been sought. Slag processing by reduction in an electric arc furnace is one of such methods. However, the state of the relevant investigations is rather poor. This was the reason for carrying out study aimed at developing a new technology of the process under industrial conditions. The study presented allows chemical composition of non?metallic and metal phases and the reduction level of the converter slag components during process run in an electric arc furnace to be determined.

PL

Od kilku lat poszukuje się nowych sposobów zagospodarowania żużla konwertorowego. Jednym z takich sposobów jest przerób żużla metodą redukcji w piecu elektrycznym łukowym. Stan badań w tym zkresie jest jednak bardzo skromny. Z tego powoduprzeprowadzono badania na podstawie których można opracować technologię procesu prowadzonego w warunkach przemysłowych. Prezentowane badania pozwalają na określenie zmian składu chemicznego fazy niemetalicznej i metalicznej oraz stopnia redukcji składników żużla konwertorowego w czasie procesu prowadzonego w elektrycznym piecu łukowym.