Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Dostosowanie działalności odlewni do strategii zarównoważonego rozwoju warunkiem sukcesu

Holtzer M.

Przegląd Odlewnictwa

|

2018

|

Vol. 68, nr 1-2

20--21

PL

Szybko rozwijająca się gospodarka przemysłowa nie tylko przyniosła ludzkości wysoko rozwiniętą cywilizację materialną, ale także stała się przyczyną wielu problemów środowiskowych, takich jak: globalne ocieplenie, zubożenie warstwy ozonowej, zanieczyszczenie wody i powietrza, wzrost ilości odpadów i ograniczenie zasobów naturalnych, które negatywnie wpłynęły na życie ludzkie. Powyższa sytuacja zmobilizowała społeczność międzynarodową do podjęcia intensywnych działań. Jedną z ważniejszych inicjatyw była koncepcja zrównoważonego rozwoju.

2

Thermal Utilization of the Post Reclamation Dust from Molding Sand with Furan Resin in Test Unit

Holtzer M., Dańko R., Dańko J.

Archives of Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 18, iss. 4

15--18

EN

Mechanical reclamation process of spent moulding sands generate large amounts dusts containing mainly rubbed spent binding agents and quartz dust. The amounts of post-reclamation dusts, depending of the reclamation system efficiency and reclaim dedusting system, can reach 5-10% in relation to the total reclaimed moulding sand. This dust due to the high content of the organic substances is a threat to the environment and therefore requires the storage on landfills specially adapted for this type of waste. On the other hand, the presence of organic substances causes that these dusts have relatively high energy values that could be used. However, at present there is no coherent, environmentally friendly concept for the management of this type of dust. The paper presents the results of tests of thermal utilization the dusts (as a source of energy) were carried out at AGH University of Science and Technology. Thermal utilization of dusts was carried out in the co-burning with carbon carriers process or in individual burning (Patent PL 227878 B1 and patent application PL - 411 902).

3

Research of Emission of Commercial Binders Used in ALPHASET Technology - Estimated Quantitative Analysis

Roczniak A., Holtzer M., Kmita A.

Archives of Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 18, iss. 1

109--114

EN

The results of investigations of three commercial binders applied in the Alphaset technology marked as: Sample E , Sample T and Sample S are presented in the hereby paper. These samples were subjected to the pyrolysis process at a temperature of 900°C (inert atmosphere, He 99.9999). The gas chromatograph coupled with the mass spectrometer and pyrolizer (Py-GC/MS) were used in the study. The identification of gases emitted during the thermal decomposition was performed on the basis of the mass spectral library. The obtained results indicate a certain diversification of emitted gases. Among the pyrolysis products the following harmful substances were identified: furfuryl alcohol, formaldehyde, phenol and also substances from the BTEX (benzene, toluene and ethylobezneze and xylenes) PAHs (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons) and VOC groups (Volatile Organic Compounds). Therefore, from the environment protection point of view performing systematic investigations concerning the harmfulness of binders applied in the moulding and core sands technology, is essential.

4

Optimisation of a Production System in the Process of Remelting of Post-Reduction Slag by Applying New Physical and Chemical Conditions

Bydałek A. W., Wołczyński W., Wędrychowicz M., Holtzer M., Basiura B., Palimąka P.

Archives of Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 18, iss. 4

5--8

EN

Production processes at KGHM are complex and require from customers products of constantly higher quality at relatively lowest prices. Such situation results in an increase of the importance of optimisation of processes. As products and technologies change rapidly, technologists at the plant in Głogów have less time to achieve optimisation basing on own experiences. Analysing a particular process, we can e.g. detect occurring disturbances, find factors having an influence on quality problems, select optimal settings or compare various production procedures. Analysis of the course of production process is the basis of process optimisation. One optimisation in case of the process of decopperisation of flash slag can be a change of a technological additive to a less energy-consuming one, and its final result can be an improvement of the productivity index, a change of the relation between final effects and born expenditures, as well as optimisation of production costs.

5

Zastosowanie techniki Py-GC/MS do analizy spoiw odlewniczych: alkaliczna żywica typu rezolowego

Roczniak A., Holtzer M., Kmita A.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2017

|

Vol. 57, no. 1

19--28

PL

W artykule zamieszczono wyniki pirolizy żywicy, utwardzacza oraz utwardzonej żywicy stosowanych w technologii ALPHASET. Jest to alkaliczna żywica fenolowa typu rezolowego utwardzana mieszaniną estrów. Pirolizę prowadzono w temperaturze 900°C w atmosferze helu. Do identyfikacji produktów pirolizy zastosowano technikę chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas (Py-GC/MS). Produktami pirolizy żywicy nieutwardzonej były głównie pochodne metylowe fenolu i benzenu, natomiast wśród produktów pirolizy utwardzonej żywicy, poza tymi związkami, występowały też substancje pochodzące z utwardzacza (estry). Jako produkt pirolizy utwardzacza zidentyfikowano aceton, który pochodził z rozkładu węglanu propylenu.

EN

The article presents the results of the pyrolysis of resin, the fast hardener as well as cured resin used in the ALPHASET technology. It is an alkaline phenolic resin of the resol type cured with an ester mixture. The pyrolysis was performed at 900°C in an atmosphere of helium. For the identification of the pyrolysis products, the technique of gas chromatography combined with mass spectrometry (Py-GC/MS) was applied. The products of the uncured resin pyrolysis were mainly methyl derivatives of phenol and benzene, whereas the products of the cured resin pyrolysis, beside these compounds, also included substances derived from the hardener (esters). Acetone was identified as the product of the pyrolysis hardener, which originated from the decomposition of propylene carbonate.

6

Oznaczanie związków BTEX w gazach powstających w trakcie termicznego rozkładu masy formierskiej ze spoiwem na bazie żywicy furanowej

Kubecki M., Holtzer M.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2017

|

T. 69, nr 3

2--10

PL

Podczas całego procesu produkcji odlewów pracownicy narażeni są na niebezpieczne, szkodliwe i uciążliwe czynniki związane między innymi z emisją szkodliwych substancji. Głównym ich źródłem są masy z bentonitem i nośnikami węgla błyszczącego oraz spoiwa organiczne, oparte głównie na żywicach syntetycznych. W pracy skoncentrowano się na żywicy furanowej, ponieważ technologia na niej oparta pozwala na uzyskiwanie odlewów o dużej dokładności oraz umożliwia sporządzanie skomplikowanych form i rdzeni. Jednakże ze względu na strukturę utwardzonej żywicy furanowej, na którą składają się pierścienie furanowe oraz pierścienie benzenowe (w przypadku utwardzania jej kwasem paratoluenosulfonowym) w trakcie jej ogrzewania mamy do czynienia z emisją kancerogennego benzenu, szkodliwego toluenu oraz etylobenzenu i ksylenów (związki BTEX). Aby możliwe było opracowanie i wdrożenie procesów redukcji emisji tych związków organicznych, poprzez modyfikacje między innymi stosowanych przez przemysł odlewniczy spoiw i ich utwardzaczy, konieczne jest poznanie korelacji pomiędzy wspomnianymi składnikami a uwalnianymi z nich związkami organicznymi. Nie mniej istotne jest także zdefiniowanie zakresów temperatury, w którym szkodliwe związki mogą być uwalniane. Przesłanki te stały się podstawą dla realizacji niniejszej pracy, w ramach której określono ilości związków BTEX uwalnianych w trakcie termicznego rozkładu wybranej żywicy furanowej, jej utwardzacza na bazie kwasu paratoluenosulfonowego a także masy formierskiej przygotowanej na bazie tych składników. Stwierdzono, że z badanych materiałów najwięcej związków BTEX wydziela się z utwardzacza, a głównym składnikiem mieszaniny BTEX jest toluen. Ponadto określono zakres temperatury w którym związki z grupy BTEX uwalniane są z badanych materiałów w największych ilościach. Najbardziej optymalny zakres temperatury dla uwalniania benzenu z badanych materiałów to 900°C÷1100°C, natomiast w przypadku toluenu wynosi on 500°C÷900°C.

EN

During the entire process of cast production, the operators are exposed to hazardous, harmful and arduous factors related to, among others, the emission of harmful substances. Their main sources are mixes with bentonite and Wright coal carriers, as well as organic binders based mainly on synthetic resins. The study was focused on furan resin, since the technology based on it allows to obtain highly accurate casts and enables the production of complex moulds and cores. However, due to the structure of cured furan resin, which consists in furan rings and benzene rings (when curing with p-toluenesulfonic acid), during heating, carcinogenic benzene, harmful toluene as well as ethylbenzene and xylenes (BTEX compounds) are emitted. In order to enable the development and implementation of emission reduction processes for these organic compounds, through the modification of, among others, binders and their curing agents used in the foundry industry, it is necessary to study the relation between these components and the organic compounds they emit. It is also necessary to define temperature ranges at which the harmful compounds may be released. These factors became the foundation for the this study which consisted in the determination of the quantity of BTEX compounds emitted during thermal decomposition of the selected furan resin, its curing agent based on p-toluenesulfonic acid, as well as moulding sand based on these components. It was found that most of the BTEX compounds were emitted from the hardener and the main component of the BTEX mixture was toluene. Additionally, the temperature range at which BTEX compounds are released from the investigated materials in the highest quantities was determined. The optimum temperature range for the release of benzene from the tested materials is 900°C÷1100°C, while for toluene it is 500°C÷900°C.

7

Impact of electro slag remelting on 14 109 steel properties

Pribulova A., Futáš P., Kmita A., Márasová D., Holtzer M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 1

181--185

EN

The Electro Slag Remelting (ESR) is one of the remelting processes in the field of metal refinery. In this process, the slag plays various roles, such as heat generation, protection of melt, and chemical refining. The main objective of the experiments described in this article was to identify the most appropriate slag composition for the electro slag remelting of the steel in order to achieve the chemical composition compliant with the standard applicable to the given steel, minimum sulphur content, minimum contents of oxide and sulphide inclusions, as well as mechanical properties corresponding to the standard applicable to the steel STN 14 109. Ten electrodes were remelted, whereas the remelting was carried out under 8 slags. The used slags containing 70% of CaF2 and 30% of Al2O3 with different addition of CaO, the slags consisted of the same components as previous slags, whereas the ratio of individual components was 1:1:1, and with SiO2 and MgO and slag without Al2O3. With regard to all the above mentioned facts, the slag types which may be regarded as the most appropriate for the STN 14 109 steel remelting are the basic slags containing 70% of CaF2 - 30% of Al2O3 with added 30 and 45 weight % of CaO.

8

Method and Apparatus for Assessing the Properties of Slags

Biernat S., Bydałek A. W., Wołczyński W., Holtzer M.

Archives of Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 17, iss. 3

13--18

EN

A special Slag-Prop Cu database has been developed to archive data from laboratory and industrial tests related to post-reduction slags. In order to enrich the data areas, it was decided to design a system for measuring the temperature of the liquid slag and its viscosity. Objectives of research work are to gather information on the properties of post-slags such as the temperature of liquid slag and its viscosity. The discussed issues are especially important in the foundry practice. Designed research stand and using of database applications can greatly facilitate the work of metallurgists, foundrymen, technologists and scientists. The viscosity measurement was developed and presented earlier. The author's analytical methodology was supplemented by a thyristor measuring system (described in the article). The system temperature measurement can be performed simultaneously in 3 ways to reduce the measurement error. Measurement of the voltage mV - using the Seebeck effect can be measured throughout the entire range of thermocouple resistance, up to 1300 °C. Direct temperature measurement ⁰C - measurement only below 1000 ⁰C. Additional measurement - the measurement can also be read from the pyrometer set above the bath. The temperature and the reading frequency depend on the device itself. The principle of measurement is that in a molten metal / slag crucible, we put a N-type thermocouple. The thermocouples are hung by means of a tripod above the crucible and placed in a crucible. The thermocouple is connected to a compensating line dedicated to this type of thermocouple. The cable is in turn connected to a special multimeter that has the ability to connect to a computer and upload results. Temperature measurement can be performed simultaneously in 3 ways to reduce the measurement error. The Sn-Pb alloy has been subjected to testing for proper operation of the device. In this foot should be observed the supercooling of the liquid, which initiates the crystallization process and in which latent heat begins to exude raising the temperature until the coagulation temperature is reached.

9

Assessment of the Harmfulness of the Slags from Copper Smelting Processes, in an Aspect of their Management

Holtzer M., Bydałek A., Wołczyński W., Kmita A.

Archives of Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 17, iss. 3

191--195

EN

There are two methods to produce primary copper: hydrometallurgical and pyrometallurgical. Copper concentrates, from which copper matte is melted, constitute the charge at melting primary copper in the pyrometallurgical process. This process consists of a few stages, of which the basic ones are roasting and smelting. Smelting process may be bath and flash. Slag from copper production, on the end of process contain less 0,8%. It is treat as a waste or used other field, but only in a few friction. The slag amount for waste management or storage equaled 11 741 – 16 011 million tons in 2011. This is a serious ecological problem. The following slags were investigated: slag originated from the primary copper production process in the flash furnace of the Outtokumpuja Company in HM Głogów 2 (Sample S2): the same slag after the copper removal performed according the up to now technology (Sample S1): slag originated from the primary copper production process in the flash furnace of the Outtokumpuja Company in HM Głogów 2, after the copper removal performed according the new technology (Sample S3). In practice, all tested slags satisfy the allowance criteria of storing on the dumping grounds of wastes other than hazardous and neutral.

10

Czy można pogodzić rozwój motoryzacji z ograniczeniem zanieczyszczenia środowiska?

Kmita A., Holtzer M., Roczniak A.

Przegląd Odlewnictwa

|

2016

|

Vol. 66, nr 1-2

24--30

PL

Transport jest jednym z najważniejszych źródeł emisji zanieczyszczeń środowiska. Jest to szczególnie widoczne w dużych miastach, gdzie występują drastyczne przekroczenia m.in. stężenia tlenku azot (IV) NO2: Londyn 92 mg/m3, Paryż 83 mg/m3, Monachium 80 mg/m3 (norma dla krajów UE wynosi 40 mg/m3) czy pyłu zawieszonego: Sofia 68 mg/m3, Kraków 54 mg/m3 i Bukareszt 48 mg/m3. Wartość normatywna dla krajów UE pyłu PM10 wynosi 40 mg/m3. Obecność NO2 jest typowa dla spalin z silników Diesla. Ze względu na wysoce toksyczne działanie tego tlenku na organizm ludzi okazało się, że silniki Diesla stwarzają większe zagrożenie dla środowiska niż silniki benzynowe. A przez wiele lat opinia specjalistów była odwrotna. Skutkuje to wprowadzaniem coraz ostrzejszych norm w zakresie emisji NO2 oraz wdrażaniem rozwiązań technicznych ograniczających emisję (np. technologię SCR). Główne prace nad ograniczeniem emisji ze środków transportowych koncentrują się na: • redukcji ciężaru pojazdu, • poprawie jakości paliwa, • oraz opracowaniu nowych konstrukcji silników (elektryczne, hybrydowe). W działaniach tych istotna rolę może odegrać przemysł odlewniczy opracowując nowe tworzywa na odlewy dla przemysłu motoryzacyjnego. Tworzywa te powinny charakteryzować się znacznie mniejszym ciężarem właściwym od stali i żeliwa oraz odpowiednimi właściwościami mechanicznymi w temperaturze pokojowej i podwyższonej (w temperaturze pracy silnika). W chwili obecnej najlepszymi zamiennikami wydają się być stopy aluminium i magnezu. Przewiduje się, że udział tych stopów w konstrukcji samochodu osobowego w roku 2030 będzie stanowił 30%, przy czym udział stopów aluminium w roku 2020 będzie wynosił 260 kg/ samochód. Zarówno wzrost udziału odlewów ze stopów aluminium i magnezu w konstrukcji samochodu, jak również przewidywany wzrost produkcji samochodów osobowych i ciężarowych w najbliższych latach stwarzają korzystną sytuacje dla rozwoju przemysłu odlewniczego. Szczególnie dotyczy to wzrostu produkcji odlewów ze stopów aluminium i magnezu.

EN

Transport is one of the most important sources of emitting environmental pollutions. This is especially visible in large cities where drastic exceeds of standard limits occur, among others: nitrogen (IV) oxide concentration (NO2): London 92 mg/m3, Paris 83 mg/m3, Munich 80 mg/m3 (standard for EU countries equals 40 mg/m3), or suspended dusts: Sofia 68 mg/m3, Krakow 54 mg/m3 and Bucharest 48 mg/m3. The standard value of the PM10 dust equals 40 mg/m3, for the EU countries. The presence of NO2 is typical for Diesel engine combustion gases. On account of a highly toxic influence of this oxide on human organisms it occurs that diesel engines are more hazardous for the environment than petrol engines, while the specialists opinion was reverse. Thus, in effect more and more strict standards, in the scope of emission NO2 standards and implementations of technological solutions limiting this emission (e.g. SCR technology), are introduced. The main research on limiting the emission from transport means is focused on: • reduction of a vehicle weight, • improvement of a fuel quality, • development of new engine structures (electric, hybryde). The foundry industry can matter greatly in these activities by developing new materials for castings intended for the automotive industry. These materials should be characterised by a significantly lower specific gravity than the one of steel and cast iron as well as by the proper mechanical properties at a room temperature and at a temperature of operating engines. Currently aluminium and magnesium alloys seem to be the best substitutes. It is expected that these alloys fraction in the structure of passenger cars in the year 2030 will be equal to 30%, and that the aluminium alloys fraction in the year 2020 will be equal to 260 kg/car. An increase of the aluminium and magnesium alloys fraction in the car structure as well as the expected increase of passenger cars and trucks production - in the nearest years - create favourable situations for the development of the foundry industry. This especially concerns the production of aluminium and magnesium alloys castings.

11

Procesy pirolizy i ich wpływ na jakość odlewów oraz na warunki pracy

Holtzer M., Kmita A., Roczniak A.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2016

|

Vol. 56, no. 3

175--192

PL

W artykule omówiono procesy termiczne, jakim jest poddawana masa formierska w kontakcie z ciekłym stopem odlewniczym. W zależności od charakteru atmosfery w formie może to być proces spalania lub pirolizy (przy braku tlenu). Procesy te, szczególnie gdy w skład masy wchodzą związki zawierające węgiel (np. masy z żywicami lub z bentonitem i nośnikiem węgla błyszczącego (NWB)), generując odpowiednią atmosferę wewnątrz formy, mają duży wpływ na występowanie takich wad w odlewach, jak: żyłki, przypalenia czy penetracja ciekłego metalu. Aby uniknąć tych wad, należy wytworzyć we wnęce formy atmosferę redukującą. W artykule dokonano obszernego przeglądu prac, w tym również prac własnych autorów, w zakresie procesów pirolizy zachodzących w masach z dodatkiem substancji zawierających węgiel. Przedstawiono schematy mechanizmów rozpadu termicznego żywic oraz NWB podawane przez różnych autorów. Procesy pirolizy generują wiele szkodliwych związków z grupy tzw. Niebezpiecznych Zanieczyszczeń Powietrza (HAPs – Hazardous Air Pollutants), w tym z grupy BTEX (benzen, toluen, etylobenzen i ksyleny) oraz z grupy WWA (wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne), co zagraża zdrowiu pracowników odlewni.

EN

The article discusses the thermal processes undergone by the sand mould in contact with the liquid casting alloy. Depending on the character of the atmosphere in the mould, this can be the process of combustion or pyrolysis (when there is no oxygen). These processes, especially when the sand mould contains compounds with carbon, (e.g. sand moulds with resins or bentonite and lustrous carbon formers (LCF)), generating the proper atmosphere inside the mould, have a significant effect on the presence of such casting defects as: veinings, burn-ons and liquid metal penetration. In order to avoid these defects, a reducing atmosphere should be formed inside the mould cavity. The article provides a comprehensive review of the studies, including the authors’ own works, in the scope of the pyrolysis process taking place in sand moulds with the addition of a carbon-containing substance. Diagrams of the mechanisms of the thermal decomposition of resins and lustrous carbon formers (LCF) given by various authors are presented. The pyrolysis processes generate many hazardous compounds from the group of the so-called Hazardous Air Pollutants (HAPs), including those from the BTEX group (benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes) as well as from the PAH group (polycyclic aromatic hydrocarbons), which create risks for the health of the foundry workers.

12

Use of Specific Properties of Zinc Ferrite in Innovative Technologies

Kmita A., Pribulova A., Holtzer M., Futas P., Roczniak A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 4

2141--2146

EN

Zinc ferrite ZnFe2O4 both in the micro and nano scale is widely used in various fields. The article discusses the structure of this compound and its properties in the nanoscale, which is clearly different from those which the ferrite shows in the microscale. The properties of dust generated electric arc furnace, which can contain up to 40% zinc, substantially in the form of ZnFe2O4 are disscused here. Specific properties (electric, magnetic, thermal) of zinc ferrite nanoparticles determine the very wide possibilities of their use, inter alia as catalysts, absorbents, gas sensors, and a tool to combat cancer.

13

The Influence of the Chemical Composition of Selected Waste Materials from the Production of Copper on the Final Environmental Assessment

Bydałek A. W., Biernat S., Schlafka P., Holtzer M., Wołczyński W., Bydałek F.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 4

2135--2140

EN

This article presents qualitative and quantitative analysis of the waste produced by KGHM Polska Miedź. The waste has been analyzed according to its chemical composition and balanced in order to be reused and recycled. Special attention has been paid to mining industries producing the biggest amount of waste and ore enrichment businesses generating waste, which isn’t reused nowadays. Laboratory reseach has been conducted on floatation waste, different kinds of slags, waste gases and water slag extracts. Attention has been drawn to the possibility of using a computer program SLAG - PROP for analyzing physicochemical features, technological features and the refining of the acquired waste. Consequently, the further way of utilization of waste has been shown. From this point of view, analyses of DTA and TG slags in an oxide coating seem especially interesting. Having a particular composition they can be successfully utillised in the refining processes of copper pyrometallyrgy.

14

Gas Evolution Rates of Graphite Protective Coatings in Dependence on the Applied Solvent and Kind of Atmosphere

Kmita A., Drożyński D., Mocek J., Roczniak A., Zych J., Holtzer M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 4

2129--2134

EN

The results concerning emission of gases from two commercial graphite protective coatings for moulds and cores (water and alcoholic) are given in the hereby paper. Investigations were performed in two systems. One of the systems was corresponding to conditions occurring inside the mould cavity immediately after its pouring with liquid metal (Method 1), while the second was simulating conditions deep inside the mould at a certain distance from the casting (Method 2). Investigations were carried out in the CO2 atmosphere and in the air. The water protective coating generated 1.5 to 3 times larger volume of gases than the alcoholic coating (in dependence on the measuring method and atmosphere). The smallest differences occurred in the air atmosphere, while the largest in the CO2 atmosphere.

15

Assessment of the Harmfulness of Moulding Sands with Alkyd Resin Subjected to the High Temperature Influence

Holtzer M., Dańko R., Żymankowska-Kumon S., Kubecki M., Bobrowski A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 4

2171--2176

EN

Out of moulding sands used in the foundry industry, sands with organic binders deserve a special attention. These binders are based on synthetic resins, which ensure obtaining the proper technological properties and sound castings, however, they negatively influence the environment. These resins in their initial state these resins are not very dangerous for people and for the environment, thus under an influence of high temperatures they generate very harmful products, being the result of their thermal decomposition. Depending on the kind of the applied resin, under an influence of a temperature such compounds as: furfuryl alcohol, formaldehyde, phenol, BTEX group (benzene, toluene, ethylbenzene, xylene), and also polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) can be formed and released. The aim of the study was the development of the method, selection of analytical methods and the determination of optimal conditions of formation compounds from the BTEX and PAHs group. Investigations were carried out in the specially designed set up for the thermal decomposition of organic substances in a temperature range: 500 – 1 300°C at the laboratory scale. The object for testing was alkyd resin applied as a binding material for moulding sands. The qualitative and quantitative analyses of compounds were performed by means of the gas chromatography coupled with the mass spectrometry (GC/MS).

16

Influence of the Hardener on the Emission of Harmful Substances from Moulding Sands with Furan Resin in the Pyrolysis Process

Holtzer M., Kmita A., Żymankowska-Kumon S., Bobrowski A., Dańko R.

Archives of Foundry Engineering

|

2016

|

Vol. 16, iss. 1

107--111

EN

The furan resin offers advantages such as high intensity, low viscosity, good humidity resistance and is suitable for cast different casting alloys: steel, cast iron and non-ferrous metal casting. For hardening furan resins are used different hardeners (acid catalysts). The acid catalysts have significant effects on the properties of the cured binder (e,g. binding strength and thermal stability) [1 - 3]. Investigations of the gases emission in the test foundry plant were performed according to the original method developed in the Faculty of Foundry Engineering, AGH UST. The analysis is carried out by the gas chromatography method with the application of the flame-ionising detector (FID) (TRACE GC Ultra THERMO SCIENTIFIC).

17

Czym oddychamy w XXI wieku?

Holtzer M., Kmita A.

Przegląd Odlewnictwa

|

2015

|

Vol. 65, nr 5-6

182--185

PL

Co prawda w ostatnich kilkudziesięciu latach udało się znacznie zredukować emisję SO2, CO, benzenu i ołowiu, ale nadal jakość powietrza, którym oddychamy, szczególnie w dużych aglomeracjach miejskich, jest dalekie od obowiązujących standardów w tym zakresie. W Europie najbardziej szkodliwy dla zdrowia ludzkiego jest pył zawieszony (PM) i ozon. Ponad 80% ludności Europy zamieszkującej obszary zurbanizowane żyje na terenach, na których zanieczyszczenie powietrza pyłem przekracza wartości zalecane przez WHO (World Health Organization - Światowa Organizacja Zdrowia). Rocznie na świecie umiera 3,5 mln osób z powodu zanieczyszczenia powietrza. W Polsce z tego powodu umiera 45 tys. osób rocznie. Dodatkowo nadmierne zanieczyszczenie powietrza wiążę się ze znacznymi stratami finansowymi. W przypadku ludzi, poza skróceniem długości życia, należy brać pod uwagę wzrost wydatków na usługi medyczne oraz zmniejszenie wydajności pracy w związku ze zwolnieniami. Komisja EU ocenia, że całkowite koszty związane z negatywnym wpływem zanieczyszczenia powietrza na zdrowie wynoszą od 330 do 940 bilionów EUR. Największym problemem dla jakości powietrza w Polsce jest ponadnormatywne stężenie pyłu zawieszonego (PM 10 i PM 2,5) oraz bezno(a)pirenu (B(a)P). Aż 6 polskich miast znalazło się w pierwszej dziesiątce miast europejskich z największą liczbą dni w roku, w których przekroczono dobowe dopuszczalne stężenie pyłu PM10. W artykule wykorzystano dane zawarte w raporcie pokontrolnym NIK pt. „Ochrona powietrza przed zanieczyszczeniami” opublikowanym w grudniu 2014 roku oraz Raporcie Europejskiej Agencji Środowiska pt. „Air quality in Europe - 2014 report” EEA Report, No 5/2014.

EN

Admittedly during the last several dozen of years emissions of SO2, CO, benzene and lead were significantly reduced but the air quality which we breathe - especially in large urbanised agglomerations - is still far from the standards in force. In Europe the most hazardous for human health are suspended dusts (PM) and ozone. More than 80% of the European population settled in urbanised areas leaves in places where the air pollution with dusts exceeds values recommended by the WHO (World Health Organization). Annually in the world 3.5 millions of persons dies due to the air pollution. In Poland because of this reason 45 000 persons dies annually. In addition, the excessive air pollution is related to significant financial losses. In case of people, apart from shortening their life-span, increased costs of medical services and decreased labour productivity due to sick leaves, should be taken into account. The European Union Commission estimates that the total costs related to negative influences of the air pollution on human health are equal from 330 to 940 billions of Euro. The largest problem for the air quality in Poland is excessive concentration of suspended dusts (PM 10 and PM 2.5) and benzo(a)pyrene (B(a)P). As many as 6 Polish cities are among the first ten European cities with the largest number of days - in a year - during which the daily allowable concentration of dust PM10 is exceeded. The data contained in the follow up report of NIK entitled: ‘Air protection against pollutions’ published in December 2014 and in the report of the European Environment Agency: ‘Air quality in Europe - 2014 report’ EEA Report, No 5/2014, were utilised in the hereby paper.

18

Co mają wspólnego spoiwa do mas z dopalaczami?

Holtzer M., Kmita A.

Przegląd Odlewnictwa

|

2015

|

Vol. 65, nr 11-12

474--478

19

Analiza zawartości siarki w masach z żywicami furanowymi

Holtzer M., Kmita A., Roczniak A.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2015

|

T. 55, nr 2

19--28

PL

Masy z żywicami furanowymi należą do najszerzej stosowanych spośród mas ze spoiwami organicznymi, jeżeli chodzi o wykonywanie odlewów ze stopów żelaza. Wynika to z szeregu zalet tych mas. Jednak masy z żywicami furanowymi wykazują również pewne niedoskonałości, które są przyczyną wad w odlewach. Należą do nich obecność azotu, siarki czy fosforu w spoiwie, które to pierwiastki z masy przechodzą do metalu. Dodatkowo producenci żywic furanowych muszą ograniczać zawartość wolnego alkoholu furfurylowego do wartości <25% wag., ze względu na jego toksyczne właściwości. Szczególną uwagę należy zwracać na obecność w masie formierskiej siarki, gdy wykonuje się odlewy z żeliwa z grafitem sferoidalnym lub wermikularnym. Bardzo często występuje wtedy zjawisko degradacji tych form grafitu do grafitu płatkowego. W artykule przeprowadzono obliczenia ilości siarki, jakie są wprowadzane do masy formierskiej wraz ze spoiwem, w zależności od składu kwaśnego katalizatora (głównymi jego składnikami są najczęściej różne organiczne kwasy sulfonowe), co powinno pomóc przy wyborze katalizatora dla danej żywicy furanowej.

EN

Among various sands with organic binders, moulding sands with furan resins belong to the group most widely applied in the manufacture of castings from ferrous alloys. This is due to a number of undisputable advantages offered by these sands, although they are not free from certain drawbacks, which ultimately can result in casting defects. The main disadvantage of furan resin sands is the fact that the binder contains nitrogen, sulphur and phosphorus, and all these elements are transferred in the course of casting from sand to metal. Additionally, producers of furan resins are forced to reduce the free furfuryl alcohol content to <25 wt. %, due to its toxic properties. Special attention deserves the presence of sulphur in moulding sand when castings are made from the cast iron with nodular or vermicular graphite. Then, as very often occurs, the effect of degradation of these two graphite forms take the shape of flake graphite. The study shows how to calculate the amount of sulphur introduced into the moulding sand together with binder, related to the acid catalyst composition (most often, its main components are various organic sulphonic acids). It is expected that the results will be useful in the selection of an optimum catalyst for a given type of furan resin.

20

Ocena wpływu dodatku regeneratu do masy formierskiej na ilość związków z grupy BTEX, powstających w trakcie procesu zalewnia formy ciekłym metalem

Kubecki M., Holtzer M.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2015

|

T. 67, nr 4

20--23

PL

Postępujący rozwój przemysłu i zaostrzające się światowe przepisy w zakresie ochrony środowiska, wymagają poszukiwania nowych, czystych technologii bądź modyfikacji technologii dotychczas stosowanych. Zapewnić one powinny zachowanie odpowiednich parametrów technologicznych przy jednoczesnym zmniejszeniu uciążliwości procesu dla środowiska. Przemysł odlewniczy, który odnotowuje w światowej technice produkcyjnej stały i dynamiczny rozwój, coraz szerzej wykorzystuje proces regeneracji zużytych mas formierskich i rdzeniowych w celu ograniczenia ilości składowanych odpadów. W efekcie przy wytwarzaniu form i rdzeni jako substytut świeżego piasku, w ilości sięgającej nawet do 90%, stosuje się osnowę po recyklingu mas. Stosowanie dodatku regeneratu może jednak wpływać na zwiększenie, w stosunku do mas formierskich przygotowanych na osnowie świeżego piasku, ilości szkodliwych związków organicznych emitowanych z procesów odlewniczych. Dlatego też celem badań było określenie wpływu dodatku regeneratu na ilość benzenu, toluenu, etylobenzenu i ksylenów (BTEX) emitowanych w trakcie zalewania form ciekłym metalem. Badania prowadzono na zaprojektowanym dla celów pracy stanowisku badawczym. W artykule przedstawiono wyniki pomiarów emisji związków BTEX uzyskane dla mas formierskich przygotowanych na świeżym piasku oraz mas z dodatkiem 50 i 90% regeneratu.

EN

The development of the industry and exacerbation of global rules on environmental protection, require a search for new, clean technologies or modification of previously used. They should ensure maintaining of relevant technological parameters while reducing process harmfulness for environment. The foundry industry, which notes in the global manufacturing technique steady and rapid development, uses more and more widely the used molding mass reclamation process to reduce the amount of landfilled waste. As a result, 90% of recycled mass can be added during preparation of molds and cores. Addition of the regenerate can affect an increase, relative to the molding prepared on the base of fresh sand, of harmful organic compounds emitted from casting process. Therefore, the aim of this study was to determine the effect of reclaimed sand addition on the amount of benzene, toluene, ethylbenzene and xylene (BTEX) emitted during pouring metal into form. The paper includes the results of measurements of emission of BTEX compounds, obtained form molding sand prepared on the basis of fresh sand and on 50 and 90% reclaimed addition.