Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Blends of hard coal sludge with pulverized lignite as alternative energy raw materials

Klojzy-Karczmarczyk Beata, Mazurek Jan, Wiencek Marek, Feliks Jacek

Polityka Energetyczna

|

2019

|

T. 22, z. 3

83--98

EN

Hard coal sludge is classified as group 01 waste or it is a by-product in the production of a hard coal with variable energy importance. Pulverized lignite is not waste but a final product of drying and the very fine pulverization of lignite with a high calorific value. The study comprised the basic material before granulation such as coal sludge (PG SILESIA) and pulverized lignite (LEAG) as well as their prepared blends after the granulation on a pipe vibration granulator designed at AGH. The pulverized lignite of the LEAG company shows a low sulfur contents. In the analyzed samples its average content (Stot d) is 0.61%. An average value of this parameter in the analyzed coal sludge samples is 0.55%. The addition of pulverized lignite does not have a significant impact on the total content of sulfur and of analyzed toxic elements (Hg, As, Cd, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, Pb, Sb, Tl, and W) in the samples. The calorific value of coal sludge falls within the range of 11.0−12.4 MJ/kg (on a dry basis). For the coal sludge and pulverized lignite blends the calorific value clearly increases to values of 14.8−17.7 MJ/kg (on dry basis). The calorific value slightly decreases in the case of granulation with the CaO additive. Such values increase the possibilities of application in the commercial power sector. It is possible to state that all sludge and pulverized lignite blends are susceptible to granulation. The drop strength of the fresh pellets is satisfactory and the averaged value is around 4. After seasoning the drop strength of blends definitely falls, on average by 30%, except for pellets made of pure coal sludge. So the addition of pulverized lignite hinders the possibilities of granulation as compared with pure coal sludge.

PL

Muły węgla kamiennego klasyfikowane są jako odpady z grupy 01 lub są ubocznym produktem w produkcji surowca, często o niskiej wartości opałowej. Pył węgla brunatnego nie jest odpadem, ale produktem wyjściowym suszenia i bardzo drobnego mielenia węgla brunatnego o wysokiej wartości opałowej. surowca, często o niskiej wartości opałowej.W pracy badaniami objęto materiał podstawowy przed procesem granulowania, czyli muły węglowe (PG SILESIA) i pył węgla brunatnego (LEAG) oraz ich mieszanki po procesie granulowania na grudkowniku wibracyjnym konstrukcji AGH. Pyły węgla brunatnego firmy LEAG wykazują niskie zawartości siarki. Jej średnia zawartość w analizowanych próbkach (Stotd) wynosi 0,61%. Średnia wielkość tego parametru w analizowanych mułach węglowych wynosi 0,52%. Dodatek pyłu węgla brunatnego nie ma znaczącego wpływu na całkowitą zawartość w próbkach siarki oraz analizowanych pierwiastków toksycznych (Hg, As, Cd, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, Pb, Sb, Tl, W). Wartość opałowa mułów węglowych mieści się w granicach 11,0−12,4 MJ/kg (w stanie suchym). Dla mieszanin mułu węglowego z pyłami węgla brunatnego wartość opałowa zdecydowanie wzrasta do wielkości 14,8−17,7 MJ/kg (w stanie suchym). Obserwuje się nieznaczne obniżenie wartości opałowej w przypadku granulowania z dodatkiem CaO. Takie wartości zwiększają możliwości zastosowania w energetyce zawodowej. Wszystkie mieszanki mułów z pyłami węgla brunatnego są podatne na proces grudkowania (granulowania). Wytrzymałość na zrzuty grudek świeżych jest zadawalająca, a wartość uśredniona kształtuje się na poziomie 4. Po sezonowaniu próbek odporność na zrzuty mieszanek zdecydowanie maleje, średnio o 30% z wyjątkiem grudek wykonanych z czystego mułu węglowego. Dodatek analizowanych pyłów węgla brunatnego utrudnia zatem procesy grudkowania w stosunku do czystych mułów węglowych.

2

Granulowanie mułów węglowych i ich mieszanek w celu poprawy właściwości transportowych

Feliks J., Klojzy-Karczmarczyk B., Wiencek M.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2018

|

nr 104

173--188

PL

W trakcie procesów wzbogacania węgla w zakładach przeróbki mechanicznej kopalń węgla kamiennego powstają znaczne ilości mułów węglowych (grupa odpadów 01). Są to najdrobniejsze frakcje ziarnowe poniżej 1 mm, w których ziarna poniżej 0,035 mm stanowią do 60% ich składu, a ciepło spalania kształtuje się na poziomie 10 MJ/kg. Charakterystyczną cechą mułów jest ich duża wilgotność, która po procesie odwodnienia na prasach filtracyjnych osiąga wartość od 16–28% (Wtotr ) (materiały archiwalne PG SILESIA). Drobnoziarnistość i wysoka wilgotność materiału powodują duże trudności na etapie transportu, załadunku i wyładunku materiału. W pracy przedstawiono wyniki badań grudkowania (granulowania) mułów węglowych samodzielnie oraz grudkowania mułów węglowych z materiałem dodatkowym, który ma za zadanie poprawić właściwości energetyczne mułów. Sam proces grudkowania ma przede wszystkim poprawić możliwości transportowe. Podjęto wstępne badania pozwalające na wykazanie zmian parametrów poprzez sporządzanie mieszanek mułów węglowych (PG SILESIA) z pyłami węglowymi z węgla brunatnego (LEAG). Przeprowadzono proces grudkowania mułów oraz ich mieszanek na laboratoryjnym grudkowniku wibracyjnym konstrukcji AGH. W wyniku przeprowadzonych badań można stwierdzić, że wszystkie mieszanki są podatne na proces grudkowania (granulowania). Proces ten poszerza niewątpliwie możliwości transportowe materiału. Skład ziarnowy uzyskanego materiału po grudkowaniu jest zadawalający. Grudki o wymiarze 2–20 mm stanowią 90–95% masy produktu. Wytrzymałość (odporność) na zrzuty grudek świeżych jest zadawalająca i porównywalna dla wszystkich mieszanek. Świeże grudki poddane próbie na zrzuty z wysokości 700 mm wytrzymują od 7 do 14 zrzutów. Odporność na zrzuty grudek materiału po dłuższym sezonowaniu, z wysokości 500 mm wykazuje wartości odmienne dla analizowanych próbek. Wartości uzyskane dla mułów węglowych oraz ich mieszanek z pyłami węglowymi z węgla brunatnego kształtują się na poziomie 4–5 zrzutów. Uzyskana wytrzymałość jest wystarczająca dla stwierdzenia możliwości ich transportu. Na tym etapie pracy można stwierdzić, że dodatek pyłów węglowych z węgla brunatnego nie powoduje pogorszenia wytrzymałości materiału w odniesieniu do czystych mułów węglowych. Nie ma zatem negatywnego wpływu na możliwości transportu materiału zgranulowanego. W wyniku mieszania z pyłami węglowymi można natomiast podnieść ich wartość energetyczną (Klojzy-Karczmarczyk i in. 2018). Nie prowadzono analizy kosztowej analizowanego przedsięwzięcia.

EN

Significant quantities of coal sludge are created during the coal enrichment processes in the mechanical processing plants of hard coal mines (waste group 01). These are the smallest grain classes with a grain size below 1 mm, in which the classes below 0.035 mm constitute up to 60% of their composition and the heat of combustion is at the level of 10 MJ/kg. The high moisture of coal sludge is characteristic, which after dewatering on filter presses reaches the value of 16–28% (Wtotr ) (archival paper PG SILESIA). The fine-grained nature and high moisture of the material cause great difficulties at the stage of transport, loading and unloading of the material. The paper presents the results of pelletizing (granulating) grinding of coal sludge by itself and the piling of coal sludge with additional material, which is to improve the sludge energy properties. The piling process itself is primarily intended to improve transport possibilities. Initial tests have been undertaken to show changes in parameters by preparing coal sludge mixtures (PG SILESIA) with lignite coal dusts (LEAG). The process of piling sludge and their mixtures on an AGH laboratory vibratory grinder construction was carried out. As a result of the tests, it can be concluded that all mixtures are susceptible to granulation. This process undoubtedly broadens the transport possibilities of the material. The grain composition of the obtained material after granulation is satisfactory. Up to 2 to 20 mm granules make up 90–95% of the product weight. The strength of the fresh pellets is satisfactory and comparable for all mixtures. Fresh lumps subjected to a test for discharges from a height of 700 mm can withstand from 7 to 14 discharges. The strength of the pellets after longer seasoning, from the height of 500 mm, shows different values for the analyzed samples. The values obtained for hard coal sludge and their blends with brown coal dust are at the level from 4 to 5 discharges. The strength obtained is sufficient to determine the possibility of their transport. At this stage of the work it can be stated that the addition of coal dust from lignite does not cause the deterioration of the material’s strength with respect to clean coal sludge. Therefore, there is no negative impact on the transportability of the granulated material. As a result of mixing with coal dusts, it is possible to increase their energy value (Klojzy-Karczmarczyk at al. 2018). The cost analysis of the analyzed project was not carried out.

3

Innovative solution of coal slurry mixer

Feliks J.

Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering

|

2017

|

R. 55, nr 3

113--119 [tekst ang.], 120--126 [tekst pol.]

EN

During the coal-enrichment process in mechanical processing plants, fine-grained highmoisture coal slurries are produced. These waste products may be used in energetic blends after a special moisture-reducing treatment. Therefore, coal slurry pelletizers are produced (among other things). In the Department of Mining, Dressing, and Transport Machines, a project of a prototypical installation for coal slurry pelletization with a capacity of 50 Mg/h was constructed. The main part of the installation is the mixer. At its bottom part, an opening is placed that is closed by a metal plate. During the pelletization work, a plate is halfopening and rotates around its own axis. The rotation of the drum and agitators installed inside the mixer causes sludge grinding and its homogenization. A properly working drum closure system is important for the proper exploitation of the mixer. The designed mechanism allows us to lower the plate linearly in the first phase and then turn it with a predetermined angle after the complete removal of material from the drum. The project required an examination of the kinematics of the system and determination of the drive system load, which allowed us to designate the working parameters. This paper presents the course of the taken actions and results of the fundamental research, along with their analysis. A selection of optimum design and exploitation parameters was performed on the basis of the graphical synthesis method, created simulation model, and tests of the prototype device.

PL

W trakcie wzbogacania węgla w zakładach przeróbki mechanicznej powstają drobnoziarniste muły węglowe o dużej wilgotności. Odpady te mogą być wykorzystane w mieszankach energetycznych po obróbce mającej na celu obniżenie wilgoci. Dlatego też między innymi wykonuje się grudkowniki mułów węglowych. W Katedrze Maszyn Górniczych, Przeróbczych i Transportowych powstał projekt prototypowej instalacji do grudkowania mułów węglowych o wydajności 50 Mg/h. Zasadniczą częścią instalacji jest mieszalnik. W dolnej części mieszalnika znajduje się otwór, który zamykany jest talerzem. W czasie pracy grudkownika talerz jest uchylony i wykonuje ruch obrotowy wokół własnej osi. Rotacja bębna i mieszadeł zainstalowanych wewnątrz mieszalnika powodują rozdrabnianie mułu oraz jego homogenizację. Istotny dla prawidłowej eksploatacji mieszalnika jest prawidłowo działający układ zamykania bębna. Zaprojektowano układ, który pozwolił na opuszczanie talerza w pierwszym etapie wewnątrz otworu bębna ruchem prostoliniowym, a po wyprowadzeniu z otworu wysypu odchylenie o założony kąt. Projekt wymagał zbadania kinematyki układu i określenia obciążeń układu napędowego, co pozwoliło na wyznaczenie parametrów eksploatacyjnych. W pracy przedstawiono tok postępowania, wyniki badań podstawowych wraz z ich analizą. Wykonano dobór optymalnych parametrów konstrukcyjnych i eksploatacyjnych na podstawie metody syntezy graficznej, stworzony model symulacyjny oraz badania prototypowego urządzenia.

4

Badanie granulowania pyłów z kotłów fluidalnych w nowym typie granulatora wibracyjnego

Feliks J.

Materiały Ceramiczne

|

2013

|

T. 65, nr 1

105--109

PL

W pracy przedstawiono badania granulowania popiołów pochodzących z kotłów fluidalnych elektrociepłowni Czechowice Dziedzice. Pyły tego typu bardzo trudno granulują się na klasycznych urządzeniach bez stosowania dodatkowego lepiszcza. Badania przeprowadzono na nowym typie granulatora: rynnowym granulatorze wibracyjnym skonstruowanym w AGH w Katedrze Maszyn Górniczych, Przeróbczych i Transportowych. W badaniach określono najkorzystniejsze parametry pracy urządzenia, które pozwoliły uzyskać granulat o największej wytrzymałości na ściskanie i zrzuty. Określono składy ziarnowe otrzymanych granulatów i wyznaczono średnie wielkości grudek (granul). Następnie dla najkorzystniejszych parametrów mechanicznych określono czy i jak wpływa wilgoć na uziarnienie i wytrzymałość na ściskanie oraz zrzuty grudek.

EN

The paper presents the study on granulation of fly-ashes originating from a fluidized bed of the Czechowice-Dziedzice power plant. Dusts of this kind is very difficult for granulation in conventional granulating devices without the use of additional binder. The study was conducted on a new type of granulator i.e. a vibrating chute granulator constructed at AGH-UST in the Department of Mining, Dressing and Transport. The study determined the best operating parameters of the machine that produced granules of the highest compressive strength and discharges. Grain size distributions and mean granule sizes were measured. Then, for the most favorable mechanical parameters, effects of moisture content on granule size, compressive strength and discharge of the granules were determined.

5

Nowy model rynnowego grudkownika wibracyjnego

Feliks J.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2013

|

Nr 3

171--173

PL

W artykule podjęto próbę rozwiązania problemu zbyt niskiej wydajności rynnowego grudkownika wibracyjnego zmieniając jego konstrukcję. Podstawową zmianą zastosowaną w nowym typie grudkownika jest zwiększenie ilości rynien drgających zamontowanych na jednej ramie, co wiąże się z ilością ślimaków transportujących materiał. Przedstawiono kilka koncepcji rozwiązań problemu, a po wybraniu najkorzystniejszego rozwiązania przedstawiono zakres zmian, obliczenia projektowe i model nowego typu urządzenia.

EN

An attempt to solve the issue of too low yield of a vibration balling by changing its structure is presented in the paper. A main change in a new type of balling is to increase a number of vibrating chutes mounted on a frame. It is associated with a number of screws carrying feeding material. Several concepts of problem solution are indicated. Then, after the best choice selection, a range of changes, design calculations and a new model of device are presented.

6

Badania symulacyjne ruchu grudek w rynnowym grudkowniku wibracyjnym dla różnych średnic rynny

Feliks J.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2009

|

Nr 4

38-39

PL

W referacie przedstawiono badania symulacyjne pracy rynnowego grudkownika wibracyjnego. W badaniach pokazano zależności pomiędzy wskaźnikiem podrzutu a prędkością względną grudki i grudkownika w trakcie zderzenia dła różnych amplitud drgań i trzech średnic rynny. Wyniki te pozwalają na określenie najkorzystniejszych parametrów grudkowania. Symulacje zostały porównane z badaniami na laboratoryjnym stanowisku rynnowego grudkownika wibracyjnego.

EN

The paper presents simulation tests of a balling yibration chute operation. They showed dependencics between the toss indicator and the reative speed of a lump and balling device during collisions tor different vibration amptitudes and three chute diameters. The results aliow one to define the most favourable parameters of balling. The simulations were compared with researches conducted in a laboratory balling vibration chute.

7

Modelling robotic palletising process with two robots using queuing theory

Li J., Masood S. H.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2008

|

Vol. 31, nr 2

526-530

EN

Purpose: This paper presents the modeling of a typical high-speed robotic palletizing process involving two robots using queuing theory with the aim of providing design guidelines of such a system for dynamic material flows. Design/methodology/approach: In this study, our calculation is carried out using the queue models and the production parameters as given in Section 2. We select three types of performance indexes, i.e. average length of queue (Lq), utilization of server (US) and mean waiting time (MWT) in the queue to interpret the prediction of performance of the high-speed palletizing systems to handle the prescribed material flow. Findings: The time average properties of the system, such as the average number of cartons in the system, mean waiting time, the congestion probability, utilization of machine have been calculated. The calculation results have shown that the work performance of the system is related to the characteristics of the material flow, and the product design should consider both the time-average parameters and the dynamic features of the material flow. Practical implications: The paper has described a methodology of modeling a high-speed palletizing process with two robotic servers to handle high-speed dynamic materials flow using the queuing theory technique. Originality/value: Based on the established model, a general design scheme can be derived to show how to consider the dynamic properties through the system design while meeting the prescribed utilization and congestion requirements of such a process.

8

Grudkowanie - forma przygotowania odpadów do wykorzystania lub unieszkodliwiania

Kuczyńska I.

Chemik

|

2008

|

Vol. 61, nr 9

434-438

PL

Odpady powstają w różnej formie i w różnym stopniu uziarnienia. Często ich wykorzystanie jest możliwe dopiero po procesie uprzydatniania. Jedną z form uprzydatniania jest grudkowanie (peletyzacja). Można prowadzić go metodą ciśnieniową lub bezciśnieniową. W artykule omówiono obie metody i wskazano stosowane w nich urządzenia do grudkowania. Przeprowadzono też analizę metod grudkowania, bazując grudkowanie bezciśnieniowe, jako prostsze i tańsze. Dla wskazania konkretnego zastosowania grudkowania bezciśnieniowego zaprezentowano badania w zakresie grudkowania mułu węglowego z odpadami organicznymi, dla otrzymania alternatywnego paliwa. Przedstawiono charakterystyczne własności gotowych grudek; wskazano ich wady i zalety oraz możliwe kierunki kontynuowania badań.

EN

Wastes appear in various forms and on different levels of granulation. Quite often it is only possible to utilise waste after a special process of adjustment. One of the most popular forms of adjusting waste is pelletizing, which is performed in two ways: pressure method or pressureless method. The paper describes both ways, including specific devices used for pelletizing in each of them. Moreover, the author analyses both methods in terms of costs and level of difficulty, indicating the pressureless pelletizing as the cheaper and easier to perform. In order to depict specific application of pressureless pelletizing, a research of obtaining alternative fuel through pelletizing carbon slime with organic waste has been conducted. In the paper there are presented characteristic features of the pellets, indicating their good qualities as well as their drawbacks, and determining further directions for continuing studies.

9

Grudkowanie wibracyjne w porównaniu z klasycznymi sposobami grudkowania

Feliks J.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Chemiczna i Procesowa / Politechnika Łódzka

|

2006

|

Z. 29

31-40

PL

W pracy przedstawiono wyniki porównania efektów grudkowania pyłu pochodzącego z elektrofiltrów Elektrociepłowni Czechowice Dziedzice na trzech typach grudkowników: wibracyjnego (nowy typ grudkownika), talerzowego, bębnowego. Porównanie to miało na celu wskazanie zalet grudkowania wibracyjnego w grudkowniku skonstruowanym w Katedrze Maszyn Górniczych, Przeróbczych i Transportowych nad klasycznymi sposobami grudkowania. W badaniach porównano składy ziarnowe otrzymywanych grudek, średnie wielkości, jak i wytrzymałościowe parametry surowych grudek.

10

Badania możliwości grudkowania w sposób ciągły w rynnowym grudkowniku wibracyjnym

Banaszewski T., Feliks J., Filipowicz A.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Chemiczna i Procesowa / Politechnika Łódzka

|

2006

|

Z. 29

5-12

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań prototypowego grudkownika wibracyjnego dostosowanego do pracy w sposób ciągły. Przedstawiono głównie wyniki badań parametrów grudek przy zmiennej wilgoci pyłu. Uzyskane wyniki skonfrontowano z rezultatami uzyskanymi w badaniach grudkownika o ruchu przerywanym.

11

Porównywanie wytrzymałości granulek o różnych średnicach

Feliks J., Filipowicz A.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2006

|

Nr 4s

42-43

EN

A lack of adequate standards for testing the endurance of balls of different diameters is clearly visible. The existing methods for granulate strength determination lead to certain difficulties in a reliable comparison of results. Therefore compression strength tests ought to be standardised and data obtained should enable one to calculate the tensile strength.

12

Badanie wpływu wypełnienia i promienia rynny na wytrzymałość i wielkość grudek

Feliks J.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2006

|

Nr 4s

40-41

EN

Investigations into influence of the chute packing and diameter on the ball strength and size in a new-type balling machine are presented. The degree of chute packing is a major determinant of balling machine performance, so this parameter was thoroughly investigated. The ball compression strength and ball size distributions (necessary for calculating the average ball size) were assumed as qualitative parameters.

13

Badania mułów węglowych i odpadów niemineralnych w zakresie możliwości otrzymania paliw

Kuczyńska I.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2005

|

R. 29, z. 4

83-92

PL

Gwałtowne kurczenie się naturalnych zasobów surowców energetycznych oraz wzrost kosztów ich użytkowania, a przede wszystkim stale rosnąca świadomość zagrożeń wobec środowiska naturalnego spowodowały zwrócenie się m.in. ku alternatywnym formom uzyskiwania paliwa. Przedstawiona w artykule analiza wstępnych wyników badań nad uzyskaniem paliwa z odpadów wskazuje, iż granulat - produkt końcowy procesu - może znaleźć praktyczne zastosowanie w energetyce, ciepłownictwie, piecach cementowych lub paleniskach domowych, właśnie jako alternatywna forma paliwa. Dodatkową, niewątpliwą zaletą jest fakt, iż pozyskiwanie paliw alternatywnych poprzez łączenie metodą grudkowania mułów węglowych z odpadami niemineralnymi jest równocześnie procesem ich utylizacji. Z przeprowadzonych badań wynika, że najlepszymi właściwościami charakteryzują się granulaty powstałe z mieszanek mułu węglowego z pyłem drzewnym, tytoniowym i pyłem garbarskim.

EN

Alternative fuels are becoming more and more popular due to the depletion of power resources, high cost of usage and growing awareness of the threats posed to natural environment. This paper introduces results of preliminary tests on obtaining fuel from waste, which also proves to be an effective method of waste utilization based on mixing carbon loam with non-mineral waste, by pelletization. The granulated product received in this way could become an alternative fuel in power engineering, heat engineering, cement kilns or domestic fire. The research proves also that granulates of the highest quality are those created from mixing carbon loam with wooden, tobacco and tanning dust.

14

Dobór parametrów drgań dla grudkownika wibracyjnego

Banaszewski T., Filipowicz A., Feliks J.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Chemiczna i Procesowa / Politechnika Łódzka

|

2000

|

Z. 28

17-26

PL

W pracy przedstawiono analizę ruchu grudki podrzucanej w urządzeniu wibracyjnym. Wykazała ona, że w kilku wąskich przedziałach wskaźnika podrzutu następuje największy ubytek energii kinetycznej grudki podczas zderzeń z grudkownikiem. Na specjalnym stanowisku badawczym przeprowadzono weryfikację rozważań teoretycznych dotyczących ubytku energii grudki podczas zderzenia, która potwierdziła teoretyczne wnioski. Następnie przeprowadzono badania grudkowania materiałów pylistych w grudkowniku wibracyjnym w celu określenia parametrów drgań, przy których uzyskuje się największą wytrzymałość grudek. Wyniki wskazują, że najlepsze grudki o najwyższej wytrzymałości otrzymuje się w bardzo wąskich przedziałach wskaźnika podrzutu.

EN

The paper presents the analysis of the movements of clusters flung in a vibratory device. It showed that the highest cluster energy depletion upon collision with the device occurred when fling index varied in several narrow ranges. Theoretical analysis of cluster energy depletion upon collision was verified by the specialised experimental procedure, which confirmed theoretical conclusions. Subsequent studies of cluster formation from ashy materials in vibratory cluster-producing device were aimed at the determination of vibration parameters, which enable obtaining clusters with the highest strength. The results indicated that the best clusters characterised by the highest strength were produced at very narrow fling index ranges.