Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Determination of an axial gas cyclone separator cut-off point by CFD numerical modeling

Ryfa Arkadiusz, Tokarski Mieszko, Adamczyk Wojciech, Klimanek Adam, Bargiel Paweł, Białecki Ryszard, Kocot Michał, Niesler Marian, Kania Harald, Stecko Janusz, Czaplicka Marianna

Archives of Thermodynamics

|

2023

|

Vol. 44, no 4

535--562

EN

This paper deals with the numerical simulation of a pilot-scale axial cyclone separator. The main purpose of this paper is to develop a numerical model that is able to foresee the cyclone separator cut-off point. This is crucial in blast furnace gas installation to capture large particles containing carbon and iron, while allowing smaller particles such as zinc and lead to pass through. The cut-off point must be designed to give a sufficiently high zinc and lead content in the sludge created after the second cleaning stage. This allows the sludge to become a commercial product. To design this cut-off point, an investigation of the influence of inlet gas velocity, temperature, and the angle of guiding vanes at the inlet was done. The developed CFD model was validated against experimental data on the fractional efficiency of the cyclone separator. The results were in good agreement with the experimental data for all parameters tested. The behavior of the particles inside the cyclone was also physically correct.

2

Determination of conditions for maximum dezincification of a mixture of ferrous materials in the sintering process based on numerical calculations using the FactSage thermochemical program

Szypuła Ireneusz, Różański Piotr, Stecko Janusz, Niesler Marian

Journal of Metallic Materials

|

2022

|

Vol. 74, no. 3-4

61--74

EN

Multi-million tons of sludge produced as a result of wet dedusting of blast furnace and converter gases have been deposited in landfills across the country. These materials are also created on an ongoing basis. Due to the high iron content, their potential as a ferrous raw material is significant. Unfortunately, in addition to components which are desirable from the point of view of metallurgical processes such as Fe, C and CO, they also contain many harmful elements such as Zn, Pb, Na and K. The article describes the sources and form of Zn found in post-production waste of steelworks and the methods of removing zinc from ferrous waste materials. The optimal conditions for zinc removal during the sintering process of galvanised ferrous materials were identified using thermochemical calculations carried out with the FactSage computer program.

PL

Na terenie kraju na składowiskach zdeponowano wielomilionowe ilości ton szlamów powstałych w wyniku mokrego odpylania gazów wielkopiecowych i konwertorowych. Materiały te powstają także na bieżąco. Z uwagi na dużą zawartość żelaza ich potencjał jako surowca żelazonośnego jest znaczący. Niestety oprócz pożądanych składników z punktu widzenia procesów metalurgicznych Fe, C, CO, zawierają one także wiele pierwiastków szkodliwych takich jak: Zn, Pb, Na, K. W artykule opisano źródła pochodzenia i postać Zn występującego w odpadach poprodukcyjnych hut oraz metody usuwania cynku z odpadowych materiałów żelazonośnych. Dokonano identyfikacji optymalnych warunków usuwania cynku w czasie procesu spiekania zacynkowanych materiałów żelazonośnych, dokonując obliczeń termochemicznych przy użyciu programu komputerowego FactSage.

3

Decarbonisation pathways of the steel industry

Różański Piotr, Borecki Mariusz, Niesler Marian, Stecko Janusz, Szulc Wojciech, Zdonek Bpgdan

Journal of Metallic Materials

|

2022

|

Vol. 74, no. 3-4

47--60

EN

The article was prepared on the basis of reports from the Green Steel for Europe (GREENSTEEL) project funded by the European Union as part of the implementation of the climate and energy goals for 2030 and the long-term strategy for a climate neutral Europe by 2050. A consortium of implementers composed of ten partners from EU countries, including Łukasiewicz - Institute for Ferrous Metallurgy in Gliwice, has identified promising technologies for the decarbonisation of the steel industry, defined technological pathways constituting process chains composed of these technologies, as well as scenarios of the decarbonisation process until 2030 and until 2050. The end result of the project is a set of insights and recommendations for effective clean steel manufacturing solutions suitable for the EU to achieve the EU’s climate and energy goals.

PL

Artykuł opracowano na podstawie raportów z realizacji projektu pt. „Zielona stal dla Europy - Green Steel for Europe” (GREENSTEEL) sfinansowanego ze środków Unii Europejskiej w ramach realizacji celów klimatycznych i energetycznych na 2030 r. oraz długoterminowej strategii na rzecz Europy neutralnej dla klimatu do 2050 r. Konsorcjum realizatorów złożone z dziesięciu partnerów z krajów UE, w tym Łukasiewicz - Instytut Metalurgii Żelaza w Gliwicach, zidentyfikowało obiecujące technologie dekarbonizacji przemysłu stalowego, określiło ścieżki technologiczne stanowiące łańcuchy procesów złożone z tych technologii, a także scenariusze procesu dekarbonizacji do 2030 i do 2050 roku. Efektem końcowym projektu jest zbiór spostrzeżeń i zaleceń dotyczących skutecznych rozwiązań w zakresie czystej produkcji stali, odpowiednich dla UE, aby osiągnąć cele klimatyczne i energetyczne UE.

4

Study on removal of copper, tin and arsenic from iron ore, scrap and steel in the light of the latest state of metallurgical technology

Zdonek Bogdan, Różański Piotr, Borecki Mariusz, Stecko Janusz, Szypuła Ireneusz

Journal of Metallic Materials

|

2021

|

Vol. 73, no. 1

16--21

EN

The study investigates the ability to remove copper, tin and arsenic from iron ore, scrap and liquid steel based on the literature and thermodynamic calculations using the FactSage 7.2 software. Methods of removing Cu, Sn and As from iron-bearing materials, feasible in industrial conditions in the near term, were selected. Simulation tests with the use of the FactSage 7.2 software showed that under reduced pressure conditions Cu and Sn can be removed from the steel bath, while As evaporation is not possible. Laboratory tests were carried out, including the removal of Sn and Cu in the process of degassing of liquid steel in a deep vacuum in a vacuum induction furnace and the removal of Sn from iron ore in the sintering process. Under conditions of deep vacuum (below 40 Pa), high temperature (1670°C) and a correspondingly long vacuum treatment time (over 30 minutes), the efficiency of removing the copper and tin contents from the liquid steel of approximately 14 and 17% respectively was obtained. The iron ore sintering test with a high Sn content showed the effectiveness of reducing the Sn content during this process, amounting to approx. 30%.

PL

Zbadano możliwości usuwania miedzi, cyny i arsenu z rudy żelaza, złomu i ciekłej stali na podstawie literatury oraz termodynamicznych obliczeń za pomocą oprogramowania FactSage 7.2. Wybrano sposoby usuwania Cu, Sn i As z materiałów żelazonośnych możliwe do realizacji w warunkach przemysłowych w najbliższej perspektywie czasowej. Badania symulacyjne z zastosowaniem oprogramowania FactSage 7.2 wykazały, że w warunkach obniżonego ciśnienia można usunąć Cu i Sn z kąpieli stalowej, natomiast nie jest możliwe odparowanie As. Przeprowadzono próby laboratoryjne, obejmujące usuwanie Sn i Cu w procesie odgazowania ciekłej stali w głębokiej próżni w próżniowym piecu indukcyjnym oraz usuwanie Sn z rudy żelaza w procesie spiekania. W warunkach głębokiej próżni (poniżej 40 Pa), wysokiej temperatury (1670°C) i odpowiednio długiego czasu obróbki próżniowej (powyżej 30 minut) uzyskano skuteczności usunięcia zawartości miedzi i cyny w ciekłej stali, wynoszące odpowiednio około 14 i 17%. Próba spiekania rudy żelaza z wysoką zawartością Sn wykazała skuteczność zmniejszenia zawartości Sn w czasie tego procesu, wynoszącą ok. 30%.

5

Wykorzystanie karbonizatu z drewna iglastego jako paliwa zastępczego w procesie spiekania rud żelaza

Niesler Marian, Stecko Janusz, Stelmach Sławomir

Journal of Metallic Materials

|

2020

|

Vol. 72, no. 4

2--14

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wykonanych w Łukasiewicz - IMŻ, przy współpracy Instytutu Chemicznej Przeróbki Węgla, nad wykorzystaniem karbonizatu z drewna iglastego jako paliwa zastępczego w procesie spiekania rud żelaza. Stwierdzono, że biorąc pod uwagę wydajność produkcyjną, zużycie paliwa oraz właściwości powstałego spieku udział badanego karbonizatu nie powinien przekraczać 10% mas. w sumie paliwa. Przy stosowaniu badanego karbonizatu obniżała się zawartość FeO w spieku. Spiek posiadał lepszą wytrzymałość ISO T niż przy stosowaniu samego koksiku. Równocześnie ścieralność spieku ISO A zmniejszała się ze wzrostem udziału karbonizatu w sumie paliwa. Stosowanie badanego karbonizatu może bardzo pozytywnie wpływać zarówno na wytrzymałość spieku, jak i jego właściwości redukcyjne.

EN

The article presents the results of tests carried out at Łukasiewicz - IMŻ, in cooperation with the Institute for Chemical Processing of Coal, on the use of biochar from coniferous wood as a substitute fuel in the iron ore sintering process. It was found that, considering productivity, fuel consumption and properties of the obtained sinter, the content of the tested biochar should not exceed 10 wt% in total fuel. When using the tested biochar, the content of FeO in the sinter decreased. The sinter was characterised by better ISO T strength than when using only coke breeze. At the same time, the grindability of the ISO A sinter decreased with the increase in the content of the biochar in the total fuel. The use of the tested biochar can have a very positive effect on both the sinter strength and its reducing properties.

6

Opracowanie technologii wytwarzania zasypki do zamknięć suwakowych o strukturze emergentnej

Borecki Mariusz, Stecko Janusz, Wittchen Wacław, Domagała-Goleniewska Agnieszka, Knapek Dariusz

Journal of Metallic Materials

|

2020

|

Vol. 72, no. 2

23--38

PL

W artykule przedstawiono wykonane w Ł-IMŻ prace badawcze nad optymalizacją technologii wytwarzania innowacyjnej zasypki do zamknięć suwakowych w ramach projektu badawczego realizowanego dla przedsiębiorstwa PEDMO S.A. w Tychach. Zwrócono uwagę na opracowaną metodę oceny efektywności powlekania ziaren zasypki inhibitorem procesu spiekania przy wykorzystaniu analizy termicznej. Stanowi ona ważny element oceny jakości zasypki, a co za tym idzie umożliwia optymalizowanie parametrów technologii jej wytwarzania. W celu określenia skuteczności powlekania ziaren zasypki węglową warstwą inhibitora procesów spiekania, przeprowadzono szereg eksperymentów za pomocą analizatora termicznego, kontrolując rodzaj wydzielających się gazów podczas ogrzewania próbki. W związku z tym zbadano wpływ różnych czynników na temperaturę pracy mieszalnika, takich jak temperatura w hali produkcyjnej, temperatura surowców oraz czas pracy mieszalnika. Dodatkowym obszarem badań była wykonywana we współpracy z firmą EC TEST System rejestracja i analiza sygnałów akustycznych emitowanych przez mieszalnik, celem opracowania obiektywnej metody wyznaczania końca procesu powlekania ziaren zasypki, którą można zaimplementować w systemie automatyki linii produkcyjnej.

EN

The paper presents the research work carried out at Ł-IMŻ on the optimisation of the technology for producing an innovative powder for slide gates as part of a research project carried out for PEDMO S.A. in Tychy. Attention was paid to the developed method for assessing the efficiency of coating powder grains with a sintering process inhibitor using thermal analysis. It is an important element in assessing the quality of the powder, and thus allowed to optimise the parameters of its production technology. In order to determine the effectiveness of coating powder grains with a carbon layer of sintering inhibitor, a number of experiments were carried out using a thermal analyser, controlling the type of gases emitting during sample heating, therefore the influence of various factors on the mixer working temperature, such as the temperature in the production hall, raw material temperature and mixer operation time, was examined. An additional area of study was the registration and analysis of acoustic signals emitted by the mixer, carried out in cooperation with EC TEST Systems to develop an objective method for determining the end of the powder coating process, which can be implemented in a production line automation system.

7

Charakterystyka rud żelaza i koncentratów z zastosowaniem laboratoryjnych prób spiekania na półprzemysłowej misie spiekalniczej

Stecko Janusz, Niesler Marian, Różański Piotr

Journal of Metallic Materials

|

2020

|

Vol. 72, no. 2

39--52

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę rud żelaza i koncentratów pod kątem oceny ich wpływu na proces spiekania oraz na właściwości fizykochemiczne spieku. Opisano metodykę prowadzenia laboratoryjnych prób spiekania na misie z wykorzystaniem istniejącej w Zespole Procesów Surowcowych Łukasiewicz - Instytutu Metalurgii Żelaza linii do półprzemysłowej symulacji procesu spiekania rud żelaza i odpadów jak i innych urządzeń pomocniczych. Zamieszczono również wyniki dotyczące wpływu udziału różnych składników pylastych (koncentratów), drobnoziarnistych rud żelaza (aglorud) i dodatku wapna palonego do mieszanki na podstawowe parametry procesu spiekania. Zaprezentowano również wyniki badań właściwości wyprodukowanego spieku z różnych mieszanek spiekalniczych.

EN

The article presents the characteristics of iron ores and concentrates in terms of assessing their impact on the sintering process and on the physicochemical properties of the sinter. The article describes the methodology for conducting laboratory sintering tests on a pan using the line for semi-industrial simulation of sintering of iron ore and waste as well as other auxiliary devices at the Primary Processes Unit of the Łukasiewicz - Institute of Ferrous Metallurgy. The results of the influence of various dusty components (concentrates), fine-grained iron ores (sinter ores) and addition of quicklime to the mixture on the basic parameters of the sintering process are also included. The results of tests on the properties of sinters made from various sintering mixtures are also presented.

8

Innovative technology of recycling scale into steel production process through the use of self-reducing composite with a limited cooling effect

Rachwalski Marian, Górny Paweł, Borecki Mariusz, Stecko Janusz, Różański Piotr

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2019

|

Vol. 86, nr 11

337--343

EN

Ferrostal steelworks produce 1,100 tonnes of scale during continuous casting per year. The attempts made in Ferrostal to introduce a mixture of scale and carbon into a steel furnace were unsuccessful. Therefore, Ferrostal, in cooperation with the Institute of Ferrous Metallurgy, started a research project on the development of an innovative technology enabling the recycling of scale to the steelmaking process. The use of carbon and aluminium was proposed to reduce iron oxides. Aluminium dross was used as the main source of metallic aluminium, although tests are also carried out with other waste materials containing metallic aluminium. The test programme includes determining the ratio for scale, carbon carrier and metallic aluminium carrier. Industrial tests showed high efficiency of iron oxide reduction. The energy balance does not affect the production process negatively, although it is slightly negative.

PL

Podczas ciągłego odlewania w hucie Ferrostal powstaje 1100 ton zgorzeliny rocznie. Próby wprowadzania mieszanki zgorzeliny i węgla do pieca stalowniczego realizowane w Ferrostalu zakończyły się niepowodzeniem. Z tego względu Ferrostal, we współpracy z Instytutem Metalurgii Żelaza, rozpoczął projekt badawczy dotyczący opracowania innowacyjnej technologii umożliwiającej zawrócenie zgorzeliny do procesu produkcji stali. Zaproponowano użycie węgla i aluminium do redukcji tlenków żelaza. Jako główne źródło metalicznego aluminium zastosowano zgary aluminiowe, ale testy przeprowadza się również z innymi materiałami odpadowymi zawierającymi metaliczne aluminium. Program testowy obejmuje określenie proporcji między zgorzeliną, nośnikiem węgla i nośnikiem metalicznego aluminium. Testy przemysłowe wykazały wysoką skuteczność redukcji tlenku żelaza. Bilans energetyczny nie wpływa negatywnie na proces produkcji, aczkolwiek jest nieznacznie ujemny.