Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Exploitation of high-efficient sedimentation devices in the metallurgy.

Kowalski W. P., Banaś M.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2004

|

Vol. 39, nr 2

133-143

EN

In the article the authors presented the results of the research on the sedimentation process intensification of clarifying the metallurgy suspension with the aid of initial concentration changing of polidyspersive suspension being calrifying. Additionally the authors presented the application of these results to the clarifying device exploitation in the metallurgy. In reference to electromagnetic coagulation method widely used both in the Polish metallurgy and foreign countries, the authors tried to explain the phenomena in the sedimentation of the suspension with the para- and diamagnetic properties. The research methodology consist in the computation of the particles size statistic distribution parameters values of the polidyspersive suspension for different concentration. The particles size distribution parameters were calculated with the use of the sedimentation balance. The results of the research were approximated with the aid of exponential and power function. For the getting values the sedimentation efficiency and the final concentration were calculated in dependence on the initial suspension concentration. The research presented in that article explains the phenomena observed at the electromagnetic coagulation method implementation for the suspension with the para- and diamagnetic properties of the solid phase. There are suspensions from rolling mill, sintering plant and dolomite suspension. The authors proved that for the polidyspersive suspension within certain rang of concentrations the increase of particle settling velocity can be observed. It also caused increase of the sedimentation efficiency and editionally decrease of the solid phase concentration in the overflow (in purifying suspension) despite the higher concentration in the feed. The result of the carried out research is that the main reason of intensification sedimentation process can be auto-coagulation of the particle solid phase. The proper increase of suspension initial concentration enables decrease of final concentration for the suspension from basic oxygen steel plant, which was tested. For the case where the surface loading equal 1 m/h and the increasing of initial concentration from 1 kg/cubic m to 2 kg/cubic m caused not only increase of sedimentation efficiency but also decrease of overflow concentration from 0,29 kg/cubic m to 0,1 kg/cubic m. The 0,1 kg/cubic m value is considered to be low and save enough to guarantee failure-free working of the dust removal devices in the closed water circle. Additionally the knowledge about the concentration distribution in the device inner-space enables to determine a height of multiflux lamella foundation. This fact also has a positive influence on the intensification of suspension clarifying process and is used in the metallurgy as the next step of the improvement construction and exploitation of sedimentation devices.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad intensyfikacją procesu sedymentacyjnego klarowania zawiesin hutniczych za pomocą zmian stężenia początkowego polidyspersyjnej zawiesiny poddawanej klarowaniu, w zastosowaniu do eksploatacji tych urządzeń w hutnictwie. W nawiązaniu do szeroko stosowanej w hutnictwie polskim i za granicą metody elektromagnetycznej koagulacji podjęto próbę wyjaśnienia zjawisk występujących przy sedymentacji zawiesin o właściwościach para- i diamagnetycznych. Metoda badań polegała na obliczaniu wartości parametrów rozkładu statystycznego wielkości ziaren polidyspersyjnych zawiesin dla różnych stężeń. Parametry rozkładu wielkości ziaren mierzono za pomocą wagi sedymentacyjnej. Wyniki badań aproksymowano za pomocą funkcji wykładniczej i funkcji potęgowej. Dla otrzymanych wartości obliczano efektywność sedymentacji oraz stężenie końcowe zawiesiny w zależności od jej stężenia początkowego. Badania przedstawiane w niniejszym artykule wyjaśniają zjawiska obserwowane przy wdrażaniu metody koagulacji elektromagnetycznej w odniesieniu do zawiesin o właściwościach para- i diamagnetycznych fazy stałej, przykładowo zawiesin z walcowni i spiekalni, a także zawiesin dolomitowych. W artykule wykazano, iż dla polidyspersyjnych zawiesin w pewnym zakresie stężeń występuje wzrost prędkości opadania cząstek powodujący wzrost efektywności sedymentacji, a nawet zmniejszenie stężenia cząstek fazy stałej w sklarowanej zawiesinie pomimo zwiększania stężenia cząstek fazy stałej w zawiesinie poddawanej klarowaniu. Z przeprowadzonych badań wynika, że główną przyczyną intensyfikacji procesu sedymentacji może być autokoagulacja cząstek fazy stałej. Dla badanej zawiesiny ze stalowni konwertorowo-tlenowej odpowiednie zwiększenie stężenia początkowego zawiesiny umożliwi obniżenie stężenia końcowego po sklarowaniu w urządzeniu sedymentacyjnym. I tak, dla przypadku obciążenia powierzchniowego wynoszącego 1m/h, jeśli stężenie początkowe wynosi około 1 kg/m sześcienny, to jego wzrost do 2 kg/metr sześcienny spowoduje nie tylko wzrost efektywności sedymentacji, ale także spadek stężenia końcowego z około 0,29 kg/metr sześcienny do wartości wynoszącej około 0,1 kg/metr sześcienny. Wartość 0,1 kg/m sześcienny uważa się za wystarczająco niską i bezpieczną, aby zapewnić bezawaryjną pracę urządzeń odpylających, pracujących w zamkniętym obiegu wody. Dodatkowo, wyniki przedstawianych badań przy znajomości rozkładu stężeń w przestrzeni osadnika umożliwiają wyznaczenie wysokości posadowienia warstwy wkładów wielostrumieniowych, które w wyniku rozwinięcia powierzchni sedymentacji także intensyfikują proces klarowania zawiesin i są stosowane także w hutnictwie jako kolejny etap doskonalenia konstrukcji i eksploatacji urządzeń sedymentacyjnych.

2

Badania teoretyczne i ekperymentalne wypełnień osadników wielostrumieniowych

Niedźwiedzki Z.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

|

2000

|

Z. 284

3-161

PL

W pracy przedstawiono analizę teoretyczną procesu przeciwprądowej sedymentacji zawiesin polidyspersyjnych, mającego zastosowanie w osadnikach z wypełnieniem wielostrumieniowym stosowanych do klarowania i rozdzielania zawiesin. Dokonano oceny właściwości wypełnień osadników wielostrumiemo-wych w oparciu o analizę znanych modeli teoretycznych oraz nowo opracowanych a także na podstawie wyników badań doświadczalnych. Omówiono zasadnicze założenia procesu sedymentacji wielostrumieniowej. Poddano analizie między innymi opis rozkładu wielkości cząstek, lepkość zawiesiny oraz teorie Hazena-Campa i Odena. Przedstawiono modele sedymentacji cząstek zawiesin ziarnistych w przewodach z rozwiniętym i z rozwojem ruchu laminarnego zawiesiny, dla których sformułowano wyrażenia pozwalające na dokładniejsze i skrócone sposoby obliczania wielkości procesu. Wyznaczono obszar rozwiązań optymalnych ze względu na konstrukcję wypełnienia i jego eksploatację. Określono bezwymiarowe kryterium zakresu stosowania modeli sedymentacji zawiesin ziarnistych w przewodach wypełnienia wielostrumieniowego. Przeprowadzono analizę wpływu wielkości geometrycznych i hydraulicznych na stężenie zawiesiny w odpływie, skuteczność przewodu oraz skuteczność osadnika. Dokonano oceny adekwatności modeli procesu sedymentacji. Przeprowadzono stosowne eksperymenty na stanowisku doświadczalnym o rzeczywistych wymiarach segmentu wypełnienia. Przeprowadzono analizę uzyskanych wyników z doświadczeń oraz obliczeń teoretycznych. Uzyskano wynik weryfikacji stężenia zawiesiny w odpływie określonego doświadczalnie oraz teoretycznie dla 130 przypadków na zadawalającym poziomie. Opracowano modele sedymentacji, które pozwalają na dokonanie analizy procesu i obliczenie charakterystycznych wielkości różnych typów osadników wielostrumieniowych oraz określenie najlepszego rozwiązania.

EN

A theoretical analysis of the process of counter-flow sedimentation used for clarification and separation of polydispersion suspensions in fillings of multijet mud boxes is presented in the work. The evaluation of the characteristics of the multijet mud boxes' fillings based on the analysis of the known theoretical models as well as of the new elaborated ones and on the base of the results of the experiments has been performed also. The basic principles of the process of sedimentation in fillings of multijet mud boxes are given in the work. The pertinent analyzes concerning, among others, the distribution function of the particles' size, of the liquid's viscosity as well as of the Hazen - Camp and Oden theories are presented in the work. The models of the particles' sedimentation of the granular suspensions in a tube of the mud box with developed laminar motion as well as with one's evolution allowing to calculate accurately and in an abridged way the process parameters are presented. The range of optimum solutions considering of the filling's construction and of its usage has been determined. A dimensionless criterion of the applicability of the sedimentation models of the granular suspensions in the multijet mud boxes' filling tubes has been formulated. The analysis of the effect of the geometrical parameters as well as of the hydraulic ones on the concentration of the suspension in the outlet, on the tube's efficiency and on the one of the mud box has been performed. The estimation of the adequacy of the models of the sedimentation process has been given. The necessary experiments on an appropriate test stand with real dimensions of the filling segment have been executed. The analysis of the results of the experiments as well as of the theoretical calculations has been given. The result of the theoretical and experimental verification of the suspension's concentration in the outlet performed for a number of 130 cases should be recognized as satisfactory. The elaborated sedimentation models permit performing process analysis as well as calculation of the characteristic parameters of different types of multijet mud boxes and the choice of the best solution.

3

Zastosowania przemysłowe osadników wielostrumieniowych

Kowalski W. P.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Chemiczna i Procesowa / Politechnika Łódzka

|

2000

|

Z. 28

113-120

PL

Przedstawiono wyniki modernizacji osadników i zagęszczaczy Dorra, polegającej na częściowym wypełnianiu przestrzeni osadnika wkładami wielostrumieniowymi. Osadniki z wkładami wielostrumieniowymi zostały wdrożone w górnictwie i w hutnictwie, umożliwiając kilkakrotne zwiększenie wydajności. Przedstawiono także nowe badania procesu sedymentacji z wykorzystaniem wkładów wielostrumieniowych w układzie prostopadłoprądowym oraz w układzie łączącym sedymentację przeciwprądową i współprądową.

EN

The paper presents the main technological and designing problems of the radial clarifiers and thickeners, working on the basis of counter-current lamella modules. The results of the research have found practical use in the steel and mining industry. Due to the radial clarifiers and thickeners modernization, a few times increase of their efficiencies or sedimentation efficiency was obtained. The remarks about investigations of the new design of sedimentations tanks based on the cross-current and co-current lamella systems are presented.