Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wykorzystanie żużla do konserwacji wyłożenia ogniotrwałego konwertora tlenowego

Sinelnikov Victor, Chyczyński Arkadiusz, Kalisz Dorota, Kuzemko Ruslan

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2019

|

R. 64, nr 2

3--7

PL

Utylizacja i wtórne wykorzystanie materiałów odpadowych z procesów technologicznych wytwarzania stali jest działaniem, które pozwala zniwelować koszty produkcji. Erozja wyłożenia ogniotrwałego pieców hutniczych jest podstawowym czynnikiem generującym koszty wytwarzania stali. Jedną z metod pozwalających na ograniczenie zużycia wyłożenia ogniotrwałego jest metoda slag splashing. Technika slag splashing pozwala na konserwację wymurówki i naprawę jej ubytków poprzez natryskiwanie żużla pozostałego po wytopie stali w konwertorze tlenowym, wzbogaconego w MgO. Wydajność metody slag splashing zależy od szeregu czynników: właściwości chemicznych ciekłego żużla, energetycznych i konstrukcyjnych procesu. W artykule omówiono wpływ poszczególnych parametrów na efektywność procesu. W części eksperymentalnej przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych z użyciem skaningowej mikroskopii elektronowej żużla oraz wyłożenia ogniotrwałego uzyskanego po procesie slag splashing w jednej z europejskich hut. Wykonano również symulacje komputerowe procesu wdmuchiwania mieszaniny gaz–proszek. Wyniki obliczeń i badań eksperymentalnych potwierdziły celowość wykorzystania żużla do naprawy ubytków w wyłożeniu ogniotrwałym konwertora.

EN

Utilization and secondary use of waste materials from technological processes of steel production may help lower the cost of production. Erosion of refractory lining in metallurgical furnaces is a basic factor generating the cost of production. The slag splashing is one of the methods which can limit the wearing of the refractory lining and simultaneously make use of the waste material. This method allows for maintaining the lining and fixing damaged places by splashing slag, a by-product of steel melting processes, in an oxygen converter, enriched with MgO. The efficiency of slag splashing technology depends on a number of factors: physicochemical properties of liquid slag, energy and design characteristic of the process. The effect of particular parameters on the efficiency of the method is presented in the paper. The results of laboratory analyses performed on the slag and refractory lining after slag splashing in one of the European steel works plants with SEM method are discussed in the experimental part. Computer simulations of gas/powder jetting were also performed. The results of calculations and experiments proved the purposefulness of using slag for fixing damaged sites in the refractory lining of the oxygen converter.

2

Polish perspective on process emissions in the steel sector

Niesler M., Szulc W., Stecko J., Zdonek B., Borecki M., Różański P.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2016

|

T. 68, nr 4

8--13

EN

Segmentation of greenhouse gas emission into fuel combustion emissions and process emissions is very important in energy-intensive industries, including the steel sector. The ratio of process emissions to emissions from fuel combustion is different in various industries, e.g. in the cement industry is 60:40 (no data for the steel sector). A common feature of all energy-intensive industries are very limited opportunities to reduce process emissions. Most often, this would require the development of entirely new processes. Another solution could be the method of capturing and storage carbon dioxide underground (CCS), but for various reasons, including social, this technology does not develop too intensively towards the creation of practical possibilities of its use. Therefore, it seems advisable to accurately separate process emissions and fuel combustion emissions in each production process of energy intensive industries and to make efforts so that these emissions are excluded from the EU Emissions Trading Scheme (ETS). Currently, benchmarks set by the European Commission define the total emission cap, and the share of emissions from the combustion of fuels is determined based on gas combustion, which further deteriorates the competitiveness of these industries, the functioning of which is based on the combustion of coal, as the steel sector in Poland. In many manufacturing processes reactions of carbon with oxygen are triggered not in order to produce energy required in the process (fuel emission), but are the result of chemical reactions necessary to obtain the required physico-chemical semi-finished products or products (process emissions) – e.g. calcium carbonate decomposition during sintering of iron ore. The paper presents the results of analyses that are fundamental to making efforts to exclude process emissions from the EU ETS and cover the identification of the issue and the justification for exclusion. In the steel sector, the most promising in this area are the following processes: sintering, blast furnace, BOF and steel melting in an electric arc furnace. Other energy-intensive industries, such as industrial energy, heating, non-ferrous metals, chemicals, cement, glass and lime, also conducts similar analyses, and the consolidated results will be the subject of a request to the European Commission.

PL

Podział emisji gazów cieplarnianych na emisje ze spalania paliw i emisje procesowe jest bardzo ważny w energochłonnych gałęziach przemysłu, w tym w sektorze stalowym. Stosunek emisji procesowych do emisji ze spalania paliw jest różna w różnych gałęziach przemysłu, np. w przemyśle cementowym wynosi 60:40 (brak danych dla sektora stalowego). Wspólną cechą wszystkich energochłonnych gałęzi przemysłu są bardzo ograniczone możliwości redukcji emisji procesowych. Najczęściej wymagałoby to opracowania zupełnie nowych technologii. Innym rozwiązaniem mogłaby być metoda wychwytywania i składowania dwutlenku węgla pod ziemią (CCS), ale z różnych powodów, w tym społecznych, ta technologia nie rozwija się zbyt intensywnie w kierunku stworzenia praktycznych możliwości jej wykorzystania. Dlatego też wydaje się wskazane dokładne rozdzielanie emisji procesowych i emisji ze spalania paliwa w każdym procesie produkcji w energochłonnych gałęziach przemysłu i podejmowania działań na rzecz wyłączenia tych emisji z systemu handlu uprawnieniami do emisji (tzw. ETS). Obecnie kryteria określone przez Komisję Europejską określają całkowity limit emisji, a udział emisji ze spalania paliw jest ustalany w oparciu o spalanie gazu, co dodatkowo pogarsza konkurencyjność tych gałęzi przemysłu, których funkcjonowanie opiera się na spalaniu węgla, jak sektor stalowy w Polsce. W wielu procesach produkcyjnych reakcje węgla z tlenem są przeprowadzane nie w celu wytworzenia energii potrzebnej w procesie (emisje ze spalania paliw), ale są wynikiem reakcji chemicznych niezbędnych do uzyskania półproduktów lub produktów o określonych wymaganiach fizyko-chemicznych (emisje procesowe) – np. rozkład węglanu wapnia podczas spiekania rudy żelaza. W artykule przedstawiono wyniki analiz, które mają fundamentalne znaczenie dla dołożenia starań, aby wykluczyć emisje procesowe z EU ETS, pokazać skalę zagadnienia i uzasadnić to wyłączenie. W sektorze stalowym, najbardziej obiecujące w tym obszarze są procesy: spiekania, wielkopiecowy, konwertorowy i topienia stali w piecu elektrycznym. Inne energochłonne gałęzie przemysłu również prowadzą podobne analizy, a skonsolidowane wyniki tych analiz będą przedmiotem wniosku do Komisji Europejskiej.

3

Modelowanie fizyczne procesów hydrodynamicznych w konwertorze tlenowym

Oleksy K., Bogdał A., Pieprzyca J., Janiszewski K., Warzecha M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 12

811--815

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań modelowych zjawisk hydrodynamicznych zachodzących w konwertorze tlenowym podczas procesu świeżenia stali. Do badań wykorzystano wodny model fizyczny konwertora tlenowego, wyposażony w dysze, umożliwiające stosowanie dmuchu kombinowanego. Dysze te umieszczone są w dnie modelu konwertora. Celem badań było określenie wpływu stosowania dmuchu kombinowanego na kinetykę procesu świeżenia.

EN

The article presents the results of model research of hydrodynamic phenomena that occurs in basic oxygen furnace during the process of steel refining. The device used for testing was water physical model of basic oxygen furnace, equipped with nozzles, which allowed for combined blowing. These nozzles were located in the bottom of BOF model. The purpose of the research was to determine the impact of the application of combined blowing on the kinetics of the refining process.

4

Badania modelowe metody konserwacji wyłożenia ogniotrwałego konwertora tlenowego „slag splashing”

Ciechanowska M., Pieprzyca J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 3

136--141

PL

Wyłożenie ogniotrwałe konwertora tlenowego jest elementem konstrukcyjnym generującym najwyższe koszty inwestycyjne na wydziale stalowni konwertorowej. W ich skład wchodzą koszty stosowanych materiałów ogniotrwałych, koszty napraw i wymiany. Ma to decydujący wpływ na cenę jednostkową produkowanej stali. W związku z tym dąży się do wydłużania kampanii konwertorów. Aby zapobiec nadmiernemu zużywaniu wyłożenia ogniotrwałego stosuje się różnego rodzaju metody. Najpowszechniej stosowane to, np.: żużlowanie, czy torkretowanie. Jedną ze skuteczniejszych metod wydłużenia trwałości wyłożenia ogniotrwałego konwertorów tlenowych jest metoda slag splashing. Polega ona na rozbryzgu zmodyfikowanego żużla konwertorowego za pomocą strumienia azotu wprowadzanego na jego lustro za pomocą specjalnej lancy i utworzeniu żużlowej warstwy ochronnej na powierzchni roboczej wyłożenia ogniotrwałego konwertora. Skuteczność tej metody zależy od wielu czynników, wśród których istotne znaczenie mają czynniki hydrodynamiczne rozbryzgu. W artykule przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych na modelu fizycznym, mające na celu określenie optymalnych warunków prowadzenia procesu slag splashing w 300-tonowym konwertorze tlenowym.

EN

BOF refractory lining is a structural element that generates the highest investment costs in the department steelworks. This includes the cost of refractory repaired materials and replacement costs . This has a decisive influence on the price of produced steel per unit. Therefore, the goal is to extend the converters’ campaign. There are different methods used in order to prevent an excessive wear of the refractory lining. The most commonly used methods are : slagging , or gunning . One of the most effective method of extending the durability of the refractory lining of BOF is a "slag splashing". This method is based on a modified converter slag splash used with a nitrogen stream that goes over a surface of the input that uses a special lance and slag formation of the protective layer over the entire working surface of the refractory lining of the converter . The effectiveness of this method depends on many factors, where a significance of hydrodynamic splash has an important meaning. The article presents the results of research conducted on the physical model , and designed to determine the optimal conditions of the "slag splashing" in the 300 ton BOF .

5

Physico-Chemical Ways of Improving Oxygen Converter Lining

Dzuro J., Vaskova I., Lokaj J.

Archives of Foundry Engineering

|

2014

|

Vol. 14, iss. 1 spec.

205--208

EN

This paper is a file of analytical information with intent to summarize so far known knowledge and to anticipate new development and possibilities of improving oxygen converter lining. Technological methods currently used in steel production put high requirements for the quality parameters of used refractory building materials. The article pursues the analysis of balance thickness of the magnesium-carbon refractory lining of basic oxygen furnace during the campaign. Development and innovation of the technologies of steel production is also reflected in increment of the requirements for magnesium-carbon refractory materials for basic oxygen furnace linings. Permanent increment in steel production has substantial influence on the refractory materials consumption in the worldwide scale. Specific methods proceedes during refining process of scrap material as quick temperatures alternation, changes in slag composition or impacts of heavy pieces of scrap material, influences destructively the basic lining of basic oxygen furnace. The static crucible corrosion test, as a simple experiment, is very useful for study of these processes because a direct observation of refractory – slag reactions in real systems is impossible. For that reason, corrosion crucible tests were adapted so that carbon basic refractories was isolated from the atmosphere by high alumina cast able cover. For such reason the high accent is put to the charge of refractory lining during the campaign which is connected with permanent increment of gunning repair refractory materials consumption. Continual increment of refractory bricks quality leads to the prolongation of time of the basic oxygen furnace campaigns.

6

Research the impact of steel scrap participation in the metallic charge for the yield of liquid steel casted in BOF process

Kudliński Z., Janiszewski K., Pieprzyca J.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2012

|

Vol. 58, nr 2

205--208

EN

Purpose: The basic purpose of this publication is to demonstrate the influence of variations in composition of the metallic charge in the Basic Oxygen Steelmaking process on the converter performance. One of the methods considered is in increase of the content of steel scrap. The preliminary results of the researches carried out demonstrate such a possibility and improvement of the liquid steel per melt ratio. Design/methodology/approach: The used research methodology consists in analytical simulation of variations in mass of liquid steel obtained from melts differing in steel scrap content in the metallic charge and statistical analyses of industrial results acquired from the corresponding process documentation (so called melt cards). Findings: Basing on the analytical and statistical analyses carried out we have determine resulting variations in the liquid steel per melt ratios depending on the content of steel scrap in the metallic charge. Research limitations/implications: The research results obtained can be utilized in each steelmaking facility, which employs the Basic Oxygen Steelmaking process, in order to “design” the metallic charge compositions, having in view the quality and economic aspects. Practical implications: The research results presented in the paper can be used for steel production of high purity steels. Originality/value: The results presented in this paper are directed to the steelmakers employing the Basic Oxygen Steelmaking process and constitute the authors’ original study

7

Udział złomu stalowego w kształtowaniu wydajności konwertorowego procesu stalowniczego

Kudliński Z., Kwiecień J.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2009

|

T. 61, nr 5

94-97

PL

W pracy przeanalizowano metodę symulacji i analizy statystycznej, wpływ stosowania złomu stalowego we wsadzie metalicznym konwertora tlenowego, na wskaźnik uzysku ciekłej stali z wytopu.

EN

The paper contains the analysis of the simulation and statistic analysis methods, the influence of using ferrous scrap in metallic charge of oxygen converter upon the rate of obtaining liquid steel from the melt.

8

Termowizja jako skuteczne narzędzie do wykrywania żużla podczas spustu stali z konwertorów tlenowych

Stecko J., Borecki M., Bulkowski L.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2007

|

T. 59, nr 1

32-40

PL

Minimalizacja ilości żużla piecowego przedostającego się do kadzi podczas spustu stali z konwertora jest ważnym elementem wpływającym na wskaźniki techmologiczno-ekonomiczne procesu konwertorowego. Udział żużla piecowego w kadzi wpływa, na czystość metalurgiczną stali, koszty produkcji, a także na powtarzalność wielu parametrów technologicznych w trakcie obróbki pozapiecowej. Podstawowym warunkiem stabilizacji procesu jest prawidłowe wykrywanie żużla w otworze spustowym konwertora, a następnie jego odcinanie. Najdoskonalsze metody odcinania nie przyniosą pozytywnych efektów bez prawidłowego wykrycia momentu, kiedy żużel pojawia się otworze spustowym. Do konwencjonalnych metod wykrywania żużla, stosowanych obecnie w stalowniach zalicza się zatrzymywanie spustu stali, gdy operator zauważy w strumieniu spuszczanej stali żużel, pływające elementy zatyczkowe lub zdmuchiwanie żużla znad otworu spustowego. Wszystkie te metody nie dają stuprocentowej skuteczności jego odcinania, ze względu na przedstawione w artykule wady. Względnie odporna na zaprezentowane w artykule wady konwencjonalnych sposobów wykrywania jest nowa metoda detekcji żużla w otworze spustowym poprzez system termowizyjny. Podczas spustu z pieca do kadzi stal i żużel mają w przybliżeniu jednakową temperaturę, lecz różne charakterystyki promieniowania. Dzięki temu, przez pomiar energii wypromieniowanej ze strumienia ciekłego metalu w zakresie promieniowania podczerwonego, można stwierdzić obecność żużla w strumieniu ciekłego metalu. W artykule przedstawiono stosowane w świecie systemy termowizyjnej detekcji żużla oraz własne badania wykrywania żużla w stalowni konwertorowej z zastosowaniem kamery termowizyjnej. W wyniku tych badań stwierdzono, że w warunkach stalowni konwertorowej obrazy termowizyjne pozwalają w sposób jednoznaczny określić moment, w którym w otworze spustowym pojawia się żużel. Wykrywane są nawet niewielkie ilości żużla przedostające się do kadzi w trakcie spustu poprzez jego zaciąganie w wir tworzący się nad otworem spustowym. W wyniku przeprowadzonych pomiarów stwierdzono, że dysponowanie termowizyjnym obrazem strugi metalu podczas spustu może pozwolić na znaczące zmniejszenie ilość żużla piecowego przedostającego się do kadzi, jednak bez skutecznego systemu kończenia spustu (odcinania żużla) nie można w pełni wykorzystać zalet nowej metody. Powolne podnoszenie konwertora, nie zapewni pełnego wyeliminowania żużla, przedostającego się do kadzi przy końcu spustu. Idealnym rozwiązaniem problemu jest połączenie termowizyjnego wykrywania żużla i systemu zamykania otworu w oparciu o obraz termowizyjny. Takie rozwiązanie pozwala na znaczne ograniczenie ilości żużla piecowego, przedostającego się do kadzi spustowej, a także wysoką powtarzalność tej ilości.

EN

Minimisation of the amount of furnace slag getting into the ladle during steel tapping from converter is an important element that affects the technological and economical indices of converting. The share of furnace slag in the ladle affects the metallurgical purity of steel, production costs, and repeatability of a number of technological parameters during the secondary treatment. The basic condition for process stabilisation is correct detection of slag in the converter's tapping hole followed by its cut-off. Even the most perfect cut-off methods will not bring up positive results until the moment when slag appears at the tapping hole is detected properly. The conventional slag detection methods that are currently used in the steelworks include, but are not limited to: stoppage of steel tapping when operator notices the occurrence of slag in the tapped steel stream, floating plug elements or blowing slag off from above the tapping hole. All these methods do not provide 100% cut-off efficiency because of the defects that are discussed in this paper. The new method for slag detection at the tapping hole by thermovision system is relatively resistant to the defects associated with conventional detection methods presented in this paper. When tapped from the furnace into the ladle, steel and slag have approximately the same temperature but different radiation, characteristics. Thus, by measuring the energy radiated out from the liquid metal stream within the infrared radiation range the presence of slag in liquid metal stream can be found. This paper presents the slag detection thermovision systems used throughout the world and our own investigations for detecting slag in converter plant using a thermovision camera. As a result of the investigations it was found that under the converter plant conditions thermovision images allowed the moment where slag appeared at the tapping hole to be determined unambiguously. Even small amounts of slag that gets into the ladle during tapping by being drawn into the whirl that forms over the tapping hole are detected. As a result of the measurements carried out it was found that having a thermovision image of metal stream, during the tapping may allow significant reduction in the amount of furnace slag getting into the ladle, however without an efficient tap finish system (slag cut-off) the advantages of the new method cannot be used fully. Slow raising the converter will not ensure complete elimination of slag that gets into the ladle at the end of tapping. The ideal solution for this problem is a combination of thermovision slag detection and hole closing system based on the thermovision image. This solution allows significant reduction in the amount of furnace slag that gets into the tapping ladle as well as high repeatability of this amount.

9

Wykrywanie żużla w konwertorach tlenowych za pomocą termowizji

Stecko J., Borecki M., Bulkowski L.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2007

|

Vol. 74, nr 8

402-406

PL

Przestawiono badania własne nad wykrywaniem żużla w stalowni konwertorowej z zastosowaniem kamery termowizyjnej, na podstawie, których określono potencjalne możliwości skrócenia czasu reakcji na pojawienie się żużla w otworze spustowym, możliwości korekty położenia konwertora celem zapobiegania zaciągania żużla przez wir nad otworem spustowym oraz odporność metody na zakłócenia wynikające z ograniczonej widoczności podczas spustu.

EN

Own studies on slag detectnig in converter plant by means of infrared camera are presented. Potential possibilities of shortening reaction time on slag appearence in the taphole, possibilities of correcting BOF position to prevent slag draughting by swirling over the taphole and noise immunity of such method resulting from limited visibility during tapping are determined.

10

Możliwości recyklingu materiałów odpadowych w stalowniczych konwertorach tlenowych

Mróz J., Francik P.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2007

|

Vol. 74, nr 7

374-378

PL

W artykule dokonano przeglądu literatury na temat dotychczasowych badań laboratoryjnych i prób przemysłowych dotyczących możliwości wykorzystania stalowniczych konwertorów tlenowych do ponownego wykorzystania materiałów odpadowych generowanych w hutnictwie żelaza i stali.

EN

In the paper an overview on the present laboratory research work and industrial attempts concerning possibilities of utilization of steel oxygen converters in recycling process of waste materials generated in iron and steel industry is made. The BOF aggregates and processes.

11

Postęp w technologii wykrywania żużla w konwertorach tlenowych

Borecki M., Stecko J., Bulkowski L.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2006

|

Vol. 73, nr 12

541-547

PL

W pracy dokonano analizy aktualnego stanu konwencjonalnych i termowizyjnych metod wykrywania żużla podczas spustu stali w procesie konwertorowym oraz wskazano ich wady i zalety. Przedstawiono teoretyczne podstawy metody wykrywania żużla za pomocą podczerwieni. Omówiono stosowane w systemach termowizyjnej detekcji żużla rozwiązania techniczne oraz uzyskiwane dzięki tym systemom korzyści technologiczne i ekonomiczne.

EN

In the work an analysis of current state of conventional and infrared methods of slag detection during tapping in Basic Oxygen Furnace process was made and both advantages and disadvantages were indiccated. Theoretical basis of slag detection by using thermovision was presented. Technical solutions used in such detection were discussed alongside with technological and economic benefits resulting from those solutions.

12

Zastosowanie przemiennika częstotliwości w napędzie ssawy konwertora tlenowego

Śreniawski J., Wilczyński A.

Napędy i Sterowanie

|

2005

|

R. 7, nr 12

74--78

PL

Jednym z założonych przedsięwzięć techniczno-organizacyjnych zmierzających do minimalizacji kosztów produkcji w Hucie Katowice, m.in. przez zmniejszenie zużycia energii elektrycznej, jest stosowanie przemienników częstotliwości w układach zasilania silników prądu przemiennego dużych mocy (powyżej 1000 kW). Na terenie Huty zainstalowanych jest ponad 100 silników prądu przemiennego o mocy znamionowej 1000–11 000 kW. W zdecydowanej większości są to silniki indukcyjne klatkowe.

13

Zastosowanie metod sztucznej inteligencji w sterowaniu procesem konwertorowym

Macioł P.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2003

|

Vol. 70, nr 12

472--477

PL

Celem badań było sprawdzenie możliwości sterowania objętością dmuchu dodatkowego w tlenowym procesie konwertorowym w oparciu o sztuczne sieci neuronowe. Podjęto próbę budowy modeli opartych na regresji liniowej oraz sieciach neuronowych kilku rodzajów. Przetestowane zostały sieci "przesyłające żetony" (Counterpropagation), wielowarstwowe sieci perceptronowe (Multilayer Perceptron) oraz sieci o radialnej funkcji aktywacji (Radial Basis Function). W pracy przedstawione są wyniki badań oraz propozycje ich wykorzystania w przyszłości.

EN

The paper presents possibility of application artificial neural network models for Basic Oxygen Process (BOP) controlling. Models based on linear regression and few types of neural networks were worked out. Neural models were based on Counterpropagation neural network, Multilayer Perceptron neural network and Radial Basis Function network. Research results and suggestions of their future practical application are presented.

14

Statyczny model konwertora tlenowego oparty o sztuczną sieć neuronową

Falkus J., Pietrzkiewicz P., Pietrzyk W., Kusiak J.

Informatyka w Technologii Materiałów

|

2002

|

T. 2, Nr 2-3

55-64

EN

The main objective of the paper is the presentation of the static control model of steelmaking converter process (LD) based on the artificial neural network approach. The results of classical mass and energy balance as well as regression models are also presented. The developed artificial neural network predicts the temperature of the liquid metal and the volume of necessary oxygen blow. The ANN was trained and tested with the real industrial data measured in one of the Polish steel plants. The comparison of the ANN results with the classical calculations is presented.