Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Thermodynamic analysis of the blast furnace process under the conditions of top gas recirculation and high oxygen enrichment of the blast

Michalski Daniel, Szega Marcin

Journal of Power Technologies

|

2023

|

Vol. 103, nr 3

173--191

EN

The blast furnace process is the dominant technology in worldwide iron metallurgy. The basic fuel in this process is coke. However, coke production is associated with several adverse environmental impacts. The reduction of coke consumption in a blast furnace can be achieved by injection of auxiliary fuels or by changing the parameters of the blast. The recirculation of the top gas into the process after CO2 and H2O removal and the high enrichment of the blast with oxygen are considered to be future technologies conducive to the reduction of coke consumption. The paper presents the influence of the above-mentioned technologies on the operating parameters of the blast furnace plant. The simulation calculations were performed using the formulated theoretical-empirical mathematical model of the blast furnace plant. The mathematical model of the blast furnace is built based on the mass and energy balances of its separated temperature zones. The balances of the elements and also the energy balance equation have been set up separately for the top zone of heat transfer and the lower zone of production together with the thermal reserve zone. The balances of elements and the energy balance also for the tuyére zone have been applied. The advanced data validation and reconciliation method to eliminate incompatibilities of selected balances of mass and energy of the temperature zones of the blast furnace for the so-called basic measurement of its raw materials and energy consumption indicators in the steady-state of operation has been applied. The carried out simulation calculations showed a significant saving of coke in the process under top-gas recirculation after CO2 and H2O removal and oxygen enrichment of the blast conditions.

2

Effectiveness of a cooling jacket with reference to physiological responses in iron foundry workers

Shirish A., Kapadia V., Kumar S., Kumar S., Mishra S., Singh G.

International Journal of Occupational Safety and Ergonomics

|

2016

|

Vol. 22, No. 4

487--493

EN

Personal cooling garments (PCGs) have gained increased attention in recent years due to heat stress and strain in the working environment. The present study was conducted in hot environments of an iron foundry to evaluate the efficacy of a battery-operated PCG. Twenty-four workers were exposed to climatic conditions of 35.89 ± 1.25 °C, 35% relative humidity during 90-min work with PCG and habitual clothing (HC). Mean weighted skin temperature was significantly lower by 4.84 ± 1.05 °C compared with HC 0.38 ± 1.02 °C (p < 0.05). A statistically significant difference was also observed for 0.492 ± 0.26 g mean sweat loss in the PCG group compared with 0.775 ± 0.42 g in the HC group (p < 0.05). Heart rate, and back and chest skin temperatures were comparatively more reduced in the PCG group compared with the HC group. PCG provides a practical and economical way of alleviating the physiological effects of heat stress when environmental control is not feasible.

3

Formy aktywności człowieka wpływające na stan lasów Świętokrzyskiego Parku Narodowego i otuliny w ujęciu historycznym

Gorajska J.

Prace Komisji Krajobrazu Kulturowego

|

2014

|

nr 25

99-109

PL

W opracowaniu podjęto próbę określenia wpływu różnych aktywności człowieka na stan lasów Świętokrzyskiego Parku Narodowego i jego otuliny. Do podstawowych przejawów działalności gospodarczej zaliczono starożytne hutnictwo żelaza, rozwój osadnictwa i z związane z nim rolnictwo, hutnictwo szkła, gospodarkę leśną, a także współczesny, masowy ruch turystyczny. Ustalono, że odbywały się one na dwóch etapach: 1 – okres wielofunkcyjnego, nieplanowanego użytkowania zasobów leśnych liczony w tysiącach lat(ostatnie 2000 lat) oraz 2 – okres planowej gospodarki leśnej (ostatnie 200-250 lat).

EN

The article attempts to determine the impact of various human activities on the state of forests of the Świętokrzyski National Park and its buffer zone. The basic forms of economic activity include ancient iron smelting, gradual development of human settlements and related to it agriculture, glass melting, forest management, as well as mass tourist movement It was stated that they were held in two stages: 1 – the period of multifunctional and unplanned using of forest resources measured in thousands of years (the last two millennia) and 2 – the period of planned forest management (the last 200-500 years).

4

Badania w dziedzinie ceramiki ogniotrwałej dla hutnictwa żelaza - świetna przeszłość i co dalej?

Suwak R., Czechowski J., Wojsa J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 11

822--825

PL

W artykule przedstawiono wpływ, jaki wywiera hutnictwo żelaza i stali na rozwój przemysłu materiałów ogniotrwałych. Podano najważniejsze osiągnięcia Instytutu Materiałów Ogniotrwałych (obecnie na prawach Oddziału w Instytucie Ceramiki i Materiałów Budowlanych) w zakresie opracowań nowych lub ulepszonych technologii spełniających oczekiwania użytkowników. Zwrócono uwagę na relację hutnictwa z przemysłem materiałów ogniotrwałych, wskazując na istotę potrzeby rewitalizacji ścisłych kontaktów Instytutu z hutnictwem żelaza i stali.

EN

The impact of iron and steel industry on the development of refractory materials has been presented in the paper. The most important achievements of the Institute of Refractories (currently on the Rights of Department at the Institute of Ceramics and Building Materials) in studies of new or improved technologies that meet user expectations have been described. Attention was paid to the relationship between steel industry and refractory industry, pointing to the need of close contacts revitalization of the Institute with the steel industry.

5

Badania rtęci w procesie spiekania rud żelaza

Michalska A., Burchart-Korol D.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 9

676--681

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych oznaczania rtęci we wszystkich składnikach mieszanki spiekalniczej stosowanych w procesie spiekania w krajowej hucie. Na podstawie przeprowadzonych badań rtęci w analizowanych surowcach stwierdzono największą zawartość rtęci w antracycie stosowanym jako paliwo w procesie. Na podstawie wyników badań doświadczalnych sformułowano optymalny skład mieszanki spiekalniczej uwzględniając stosowane surowce, dodatki oraz paliwa w celu minimalizacji emisji rtęci z procesu spiekania rud żelaza.

EN

The results of laboratory determination of mercury in the sinter mix in all raw materials, fuels and additives used in the sintering process in a integrated national steel plant was presented. Based on the study carried out was concluded the highest content of mercury in the anthracites used as fuel in the process. Based on the results of experimental studies formulated the optimal composition of sinter mixture with raw materials, additives and fuel used to minimize mercury emissions from iron ore sintering process.

6

Niektóre wskażniki produkcyjno-technologiczne technologii wielkopiecowej i alternatywnych technologii wytwarzania żelaza

Bitowt J., Mróz J.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2009

|

T. 61, nr 5

6-8

PL

W artykule zebrano i przedstawiono pewne wskaźniki produkcyjne tradycyjnych technologii i nowatorskich metod wytwarzania żelaza. Na ich podstawie stwierdzono, że procesy wielkopiecowe mogą być zastępowane przez procesy redukcyjnego wytapiania żelaza ze względu na ich konkurencyjność pod względem ekonomicznym, środowiskowym, jak i pod względem elastyczności w stosowaniu surowców wsadowych.

EN

Some productive-technological indicators of traditional manufacturing technologies and innovative methods of iron producing were presented in the paper. It has been demonstrated that the blast processes can be replaced by processes of smelting reduction of iron due to their competitiveness in terms of economic, environmental, and in terms of fl exibility in the use of raw material input.

7

Zmienność zawartości wybranych metali ciężkich w odpadach po hutnictwie żelaza i stali ze zwałowsika Huty Kościuszko w Chorzowie

Jonczy I.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2008

|

z. 285

117-125

PL

W składzie chemicznym odpadów po hutnictwie żelaza i stali ze zwałowiska Huty Kościuszko w Chorzowie stwierdzono znaczne ilości metali ciężkich, w tym Cd, Cr, Pb, Zn, których zawartość jest zmienna w poszczególnych partiach zwałowiska, zarówno w profilu pionowym, jak i w rozprzestrzenieniu lateralnym. Stężenia metali często przekraczają dopuszczalne normy dla materiałów stosowanych w pracach inżynierskich, co ogranicza możliwości ich gospodarczego wykorzystania.

EN

. In the chemical composition of the wastes after iron and steel industry from the Kościuszko Steel Works waste dump in Chorzów the considerable amounts of heavy metals (Cd, Cr, Pb, Zn and the others) were noticed. The concentration of heavy metals is changing in the vertical and horizontal propagation in the dump and often exceeds the admissible values for the materials used in engineering purposes.

8

Wiązanie CO2 w żużlach hutniczych na drodze mineralnej karbonatyzacji. Część 1: Metody wiązania CO2 na drodze bezpośredniej i pośredniej karbonatyzacji

Uliasz-Bocheńczyk A.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2008

|

T. 24, z. 1

79-86

PL

Zwiększona emisja CO2 oraz jego negatywny wpływ na zmiany klimatyczne spowodowały intensyfikację badań dotyczących sekwestracji, czyli wychwytywania i utylizacji ditlenku węgla. Jedną z metod utylizacji CO2 jest jego wiązanie na drodze mineralnej karbonatyzacji. Metoda ta polega na wiązaniu CO2 w minerałach naturalnych lub odpadach. Jest to metoda bezpieczna ekologicznie, ponieważ C02 jest trwale wiązany, a powstałe w wyniku reakcji węglany nie mają negatywnego wpływu na środowisko naturalne. Mineralna karbonatyzacja może być przeprowadzana metodą bezpośrednią, w której minerał lub odpad poddawany jest bezpośrednio karbonatyzacji lub pośrednią, w której składniki reaktywne są wstępnie ekstrahowane z matrycy mineralnej, a następnie poddawane reakcji z CO2. Mineralna karbonatyzacja jest interesującą opcją dla redukcji CO2 przy zastosowaniu odpadów, szczególnie tych, które powstają u znaczących emitentów ditlenku węgla. Odpady mają tę przewagę nad stosowaniem surowców naturalnych do wiązania CO2, że nie ponosi się kosztów związanych z ich pozyskaniem. Dodatkową zaletą stosowania odpadów jest fakt, że karbonatyzacja przy ich zastosowaniu jest procesem szybszym niż w przypadku zastosowania naturalnych minerałów. Do wiązania CO2 mogą być stosowane stałe nieorganiczne odpady alkaliczne zawierające CaO i MgO w formie, która może reagować z CO2. Odpadami, takimi są m.in. żużle z hutnictwa żelaza i stali, które stanowią potencjalny materiał do sekwestracji ditlenku węgla na drodze mineralncj karbonatyzacji. Obecnie większość badań dotycząca mineralnej karbonatyzacji przy zastosowaniu żużli hutniczych skierowana jest na opracowanie metody sekwestracji, która byłaby jak najmniej energochłonna i pozwalałaby na gospodarcze wykorzystanie produktów reakcji z CO2. Jednym z najbardziej obiecujących kierunków badań jest określenie możliwości zastosowania mineralnej karbonatyzacji do wytwarzania węglanu wapnia z żużli za pomocą kwasu octowego. W artykule omówiono przegląd opracowanych dotąd możliwości i metod wiązania CO2 przez żużle z hutnictwa żelaza i stali na drodze mineralnej karbonatyzacji bezpośredniej i pośredniej.

EN

The increasing CO2 emission and its negative impact on climate changes has led to the intensification of researches on sequestration, i.e. capture and utilization of carbon dioxide. One of CO2 utilization methods is its bonding via mineral carbonation. This method rests on bonding of CO2 in natural minerals or wastes. It is an ecologically safe method as CO2 is permanently bonded, and carbonates originating in the reaction do not influence negatively natural environment. Mineral carbonation may be carried out via direct method with the minerals or wastes undergoing direct carbonation or indirect, with the reactive components pre-extracted from mineral matrix, and then treated with CO2. Mineral carbonation is an interesting option to reduce CO2 by using wastes, in particular, those produced by significant emissioners of carbon dioxide. When the wastes are employed in mineral carbonation, they are used economically. The advantage of wastes usage for CO2 bonding over natural resources is that there are not any costs involved with their acquisition. An additional advantage of wastes usage is the fact that carbonation becomes a faster process compared with natural resources use. For CO2 bonding the permanent inorganic alkaline wastes containing CaO and MgO can be used, in the form which reacts with CO2. Such types of wastes include among others slags from iron and steel industry, which constitute potential material for carbon dioxide sequestration via mineral carbonation. Nowadays, most of researches on mineral carbonation with the use of metallurgical slags are aimed at elaborating a sequestration method which is least power-consuming and allows economic usage of CO2 reaction products. One of the most promising research directions is determination of possibilities of mineral carbonation use for calcium carbonate production from steel slags with the employment of acetic acid. In the article, there has been presented a review of possibilities and methods, worked out up to the present moment, of CO2 bonding through slags from iron and steel industry via direct and indirect mineral carbonation.

9

EAF process optimization: theory and real results

Natschläger S., Dimitrov S., Stohl K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 2

373-378

EN

The electric arc furnace (EAF) is the key point in most stainless-steel and in many carbon-steel melting plants. Siemens VAI developed a cyclic calculation which allows the online-description of the complex system, consisting of different charge materials (solid and liquid), steel, slag and offgas during the complete EAF-process including tapping. This includes heating, melting and solving of solid materials, chemical reactions and temperature losses. The same routines are used for a full cyclic Precalculation of the process before the EAF-heat is started, in order to optimize the heat processing. As result, a full dynamic approach for the mass and heat balance of the EAF-heat is created, in accordance to predefined values (e.g. for charge materials, electrical and chemical energy input), so that a complete set of setpoints is obtained. This is a major enhancement, compared to the simpler calculations used previously in most steel-plants. A charge calculation to determine the loading of the buckets is implemented using a simplex-algorithm. The comprehensive group of Siemens VAI process models is referred to as SteelExpert. This process optimization system (Level 2) has been applied successfully to a wide range of treatment practices like using solid charge materials charged by buckets or through the 5th hole, continuous feeding of DRI in combination with liquid charge materials. Expectations for the system as well as actual experiences are presented, together with an outlook for future developments.

PL

Elektryczny piec łukowy (EAF) jest głównym urządzeniem w większości stalowni przy produkcji stali nierdzewnej i wę- glowej. Siemens VAI opracował obliczenia cykliczne, które pozwalają na opis procesu on-line złożonych systemów, składających się z różnych materiałów wsadowych (stałych i ciekłych), stali, żużla, gazów wylotowych podczas całego procesu EAF łącznie ze spustem. Zawiera nagrzewanie, topienie i rozwiązania dla materiałów stałych, reakcji chemicznych i strat temperatury. Te same procedury są użyte do pełnych cyklicznych obliczeń procesu przed rozpoczęciem wytopu, aby go zoptymalizować. Jako wynik, tworzone jest pełne dynamiczne ujęcie bilansu masy i ciepła wytopu w EAF, zgodnie z predefiniowanymi wielkościami (dla materiałów wsadowych, pobranej energii elektrycznej i chemicznej), więc uzyskany jest kompletny zestaw żądanych wartości. Jest to główne udoskonalenie, w porównaniu do prostszych rozwiązań używanych wcześniej w większości stalowni. Obliczenia wsadu, w celu ustalenia ładunku koszów jest wykonane z użyciem algorytmu simplex. Obszerna grupa modeli procesów firmy Siemens VAI odnosi się do SteelExpert. Ten system optymalizacji procesu z sukcesem został zastosowany do szerokiego zakresu praktyk jak ładowanie stałych materiałów wsadowych za pomocą koszy lub 5 otworu, ciągłe dozowanie DRI w połączeniu z ładunkiem materiałów ciekłych. Przedstawione są oczekiwania w stosunku do systemu, jak i obecne doświadczenia, razem z perspektywami rozwoju.

10

Radioaktywne skażenia materiałów wsadowych dla przemysłu hutniczego, wyrobów hutniczych i odpadów poprodukcyjnych

Firganek H., Żak A., Marcisz J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2003

|

Vol. 70, nr 7

283--293

PL

W artykule przedstawiono aktualny stan prac prowadzonych w Instytucie Metalurgii Żelaza w zakresie monitoringu radioaktywnych skażeń materiałów wsadowych dla hutnictwa, wyrobów i odpadów poprodukcyjnych. Przytoczono dotyczące tej problematyki doniesienia literaturowe z zagranicy oraz najnowsze, polskie przepisy prawne. Zaprezentowano tok postępowania przy opracowywaniu procedur kontrolnych oraz pierwsze wyniki pomiarów radioaktywności materiałów stosowanych w hutnictwie krajowym.

EN

The current IFM (Institute for Ferrous Metallurgy) activities and research work in the scope of the monitoring of the radioactive contaminations in the steel industry are presented. New bibliographical information and Polish legislative regulations are included. The radiation safety procedures and the first results of the measurements of the raw materials, products and waste from Polish steel industry are

11

Struktura emisji związków fluoru z hutnictwa żelaza na przykładzie Huty Katowice

Mazur M., Oleniacz R., Bogacki M.

Inżynieria Środowiska / Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie

|

2000

|

T. 5, z. 1

33-43

PL

Jeszcze kilkanaście lat temu hutnictwo żelaza uznawane było za jedno z największych źródeł emisji związków fluoru do atmosfery. Zachodzące w tym przemyśle zmiany technologiczne i surowcowe powodują jednak ciągłe zmniejszanie się jego udziału w tej emisji. W artykule przedstawiono określone na podstawie badań przeprowadzonych w ciągu ostatnich kilku lat w Hucie Katowice udziały poszczególnych procesów technologicznych w emisji związków fluoru rozpuszczalnych w wodzie (uznawanych za toksyczne) i miejsce w tej emisji procesu spalania paliw w zakładowej elektrociepłowni. Scharakteryzowano także udział fluoru w emitowanych gazach w postaci związków gazowych i stałych (rozpuszczalnych i nierozpuszczalnych w wodzie) oraz poruszono problem dalszego ograniczenia emisji fluoru z największego źródła technologicznego - procesu spiekalniczego.

EN

As recently as a dozen or so years ago ferrous metallurgy was known as one of the biggest source of fluorine compound emissions to the atmosphere. Nevertheless production technology and raw material changes occuring in this industry cause continuous decreasing of their participation in the emissions. On the ground of investigations that have been carried out in the Katowice steelworks in the last few years, particular technological processing participation in the water-soluble fluorine compound emissions (which are regarded as toxic) were presented in the paper, as well as a position of fuel combustion process (that take place in the factory thermal-electric power station) in the emissions. Besides the fluorine partitioning in gaseous and solid (water-soluble and insoluble) compounds were characterized, as well as a problem of following reduction of fluorine emission from the biggest technological source - sintering process.

12

Analiza żródeł emisji związków fluoru z procesów hutnictwa żelaza

Mazur M., Bogacki M., Oleniacz R.

Ochrona Środowiska

|

1998

|

nr 4

27-32

EN

Ferrous metallurgy has long been known as a major emitter of fluorine compounds. In the last few years,joint investigations into the problem of fluorine emissions have been carried out,special consideration being given to the fluorine content in the raw material made use of in metallyurgical processes, as well as to the guestion of how the raw material affects the guanitity of the fluorine compounds released into the atmosphere.In the present study,concentrations of fluorine compounds were measured in the raw materials used in ferrous metallurgy,in sintering ,ironmaking and steelmaking processes,as well as in the preparation of fusing agents.All the processes were found to be amongst the major sources contributing to the atmospheric concentrations and quantities of fluorine emitted in the form of gaseous and solid compounds ( including water-soluble species which are regarded as toxic ).