Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Metody stereowizyjne w analizie składu ziarnowego

Heyduk A.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2017

|

Vol. 6, iss. 2

103--113

PL

Stereowizja jest jednym ze sposobów akwizycji obrazów trójwymiarowych, opartym na naśladownictwie funkcjonowania ludzkiego układu wzrokowego. W artykule przedstawiono podstawowe zasady stereowizji oraz koncepcję zastosowania tej metody do analizy powierzchniowej warstwy strumienia materiału ziarnistego na ruchomej taśmie przenośnika. Dzięki wykorzystaniu ruchu taśmy możliwa jest realizacja prostego układu stereowizyjnego z wykorzystaniem tylko jednej kamery o wysokiej rozdzielczości, wykonującej zdjęcia w krótkim odstępie czasu. Przedstawiono wyniki wstępnych badań przeprowadzonych na stanowisku laboratoryjnym. Przeanalizowano zalety i wady metod stereowizyjnych w porównaniu z innymi sposobami akwizycji obrazów trójwymiarowych. Podstawową zaletą jest mała złożoność sprzętowa i stosunkowo niski koszt oraz wysoka rozdzielczość uzyskiwanych obrazów, natomiast podstawową wadą – wysoka złożoność obliczeniowa w przypadku obrazów obejmujących dużą liczbę ziarn (drobne sortymenty), związana z koniecznością identyfikacji odpowiadających sobie punktów w sekwencji dwóch kolejnych obrazów .

EN

Stereovision is a way of three-dimensional image acquisition based on the imitating the operation of the human visual system. The article discusses basic stereovision principles and the concept of application of this method to the granulometric analysis of the surface layer of a particulate material stream on a moving conveyor belt. Through the use of of the belt movement it is possible to design a simple stereovision system with a single high resolution camera, recording two pictures within a short time interval. There have been presented some results of preliminary tests performed on a laboratory stand. There have been also described the advantages and disadvantages of stereovision methods compared with other types of three-dimensional images acquisition methods. The main advantage is a low hardware complexity, relatively low cost and high resolution of recorded images, but the main drawback - high computational complexity for images involving a large number of particles (fine granulometric classes), associated with the need to identify the corresponding points in the sequence of two successive images.

2

Badania laboratoryjne skuteczności osadzarkowego wzbogacania odpadów powęglowych w klasach ziarnowych 35-3 mm oraz 35-0 mm

Kowol D., Matusiak P., Łagódka M.

Maszyny Górnicze

|

2017

|

R. 35, nr 2

3--15

PL

Składowiska kopalniane odpadowe stanowią źródło materiałów użytecznych, w postaci energetycznego koncentratu węglowego oraz kruszywa alternatywnego. Efektywną metodą pozyskiwania ww. produktów jest zastosowanie klasyfikatora pulsacyjnego, urządzenia do grawitacyjnego wzbogacania materiału w pulsującym ośrodku wodnym. Jednym z czynników mającym wpływ na skuteczność rozdziału, jest skład granulometryczny materiału poddawanego wzbogacaniu. W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu drobnych ziaren na skuteczność wzbogacania odpadów powęglowych, z wykorzystaniem materiałów o uziarnieniu 35-3 mm oraz 35-0 mm.

EN

Dump sites are a good source of useful materials, such as concentrate of steam coal and aggregates. Use of pulsating classifier, a device for gravitational separation of material in liquid medium is an effective method for recovery of abovementioned products. Granulometric composition of separated material is one of the factors affecting efficiency of separation. The results of testing the impact of small grain on beneficiation of coal waste for grain class 35-3 mm and 35-0 mm are presented.

3

Badania wpływu ziarnistości materiału sypkiego na wydajność pneumatycznej śluzy fluidalnej

Wyleciał T., Urbaniak D., Zajemska M., Boryca J.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2017

|

Nr 6

222--223

PL

Zbadano wpływ wielkości ziarna materiału dozowanego za pomocą fluidalnej śluzy powietrznej na jej efektywność, a tym samym możliwości zastosowania takiej śluzy jako urządzenia dozującego. Do badań wykorzystano piasek kwarcowy o granulacji 300, 600 i 1000 μm. Przy wartości strumienia powietrza 9,3 m3/h wraz ze wzrostem wielkości ziaren materiału wydłużał się czas przesypu materiału przez śluzę, a przy strumieniu powietrza 12 m3/h obserwowano krótszy czas przesypu.

EN

The influence of grain size of materiał dispensed with a fluidized airlock on its effectiveness was investigated. Therefore the possibility of using such lock as a dispensing device was considered. Quartz sand with granularity of 300, 600 and 1000 μm was used in tests. For air flow rate of 9,3 m3/h flow time through the shorter discharge time was observed for 12 m3/h.

4

Badania laboratoryjne zależności mętności zawiesin od ich stężenia

Banaś M.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 8

1465--1468

PL

Wskaźnik mętności wykorzystano zamiast stężenia masowego do określenia miary ładunku fazy stałej w zawiesinach. Przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych ukazując zależności pomiędzy wskaźnikiem mętności a stężeniem masowych dla czterech różnych zawiesin oraz dwóch różnych sposobów pomiarów mętności (w świetle widzialnym oraz podczerwieni). Przedstawiono zalety mętności w porównaniu ze stężeniem masowym, oraz problemy i niejednoznaczności jej użycia wobec fizycznej natury rozpraszania światła na cząstkach stałych.

EN

Silty clay, white clay, dolomite and poly(vinyl chloride) fines were suspended in water and studied for turbidity at varying mass concn. by visible or IR light scattering. The method showed some advantages when compared with data of mass content of solid particles by filtering and weighing.

5

Laser triangulation in 3-dimensional granulometric analysis

Heyduk A.

Archives of Mining Sciences

|

2016

|

Vol. 61, no. 1

15--27

EN

The measurement of the particle size distribution plays an important role in mineral processing. Due to the high costs and time-consumption of the screening process, modern machine vision methods based on the acquisition and analysis of recorded photographic images. But the image analysis methods used so far, do not provide information on the three-dimensional shape of the grain. In the coal industry, the application scope of these methods is substantially limited by the low reflectivity of the black coal particle surface. These circumstances hinder proper segmentation of coal stream surface image. The limited information contained in two-dimensional image of the raw mineral stream surface, makes it difficult to identify proper size of grains partially overlapped by other particles and skewed particles. Particle height estimation based on the shadow length measurement becomes very difficult in industrial environment because of the fast movement of the conveyor belt and because of spatial arrangement of these particles, usually touching and overlapping. Method of laser triangulation connected with the movement of the conveyor belt makes it possible to create three-dimensional depth maps. Application of passive triangulation methods (e.g. stereovision) can be impeded because of the low contrast of the black coal on the black conveyor belt. This forces the use of active triangulation methods, directly identifying position of the analyzed image pixel. High contrast of the image can be obtained by a direct pointwise laser lighting. For the simultaneous identification of the entire section of the raw material stream it is useful to apply a linear laser (a planar sheet of the laser light). There have been presented basic formulas for conversion of pixel position on the camera CCD matrix to the real-word coordinates. A laboratory stand has been described. This stand includes a linear laser, two high-definition (2Mpix) cameras and stepper motor driver. The triangulation head moves on the rails along the belt conveyor section. There have been compared acquired depth maps and photographic images. Depth maps much better describe spatial arrangement of coal particles, and have a much lower noise level resulting from the specular light reflections from the shiny fragments of the particle surface. This makes possible an identification of the coal particles partially overlapped by other particles and obliquely arranged particles. It enables a partial elimination or compensation of image disturbances affecting the final result of the estimated particle size distribution. Because of the possibility of the reflected laser beam overriding by other particles it is advantageous to use a system of two cameras. Results of the experimental research confirmed the usefulness of the described method in spite of low reflectance factor of coal surface. The fast detection of changes in particle size distribution makes possible an on-line optimization of complex technological systems - especially those involving coal cleaning in jigs - thus leading to better stabilization of quality parameters of the enrichment output products. An additional application of the described method can be achieved by measuring the total volume of the stream of the transported materials. Together with the measurement signal from the belt conveyor weight it makes possible to estimate the bulk density of the raw mineral stream. The low complexity of the signal processing in the laser triangulation method is associated with the acquisition of high contrast images and analysis based on simple trigonometric dependencies.

PL

Pomiar składu ziarnowego odgrywa istotną role w przeróbce surowców mineralnych. Ze względu na wysoką czasochłonność procesu przesiewania duże znaczenie nabierają metody wizyjne, oparte na akwizycji i analizie obrazów fotograficznych. Dotychczas stosowane metody analizy obrazu nie zapewniają informacji o trójwymiarowym kształcie ziarna. Zakres stosowania tych metod w przemyśle węglowym ograniczony jest niskim współczynnikiem odbicia powierzchni węgla utrudniającym właściwą segmentację obrazu. Ograniczenia dwuwymiarowego obrazu powierzchni strumienia materiału ziarnistego utrudniają identyfikację właściwego rozmiaru ziaren częściowo przesłoniętych przez inne ziarna oraz ziaren ułożonych ukośnie. Wyznaczanie wysokości ziaren na podstawie pomiaru długości cienia staje się w warunkach przemysłowych utrudnione przez szybki ruch taśmy przenośnika oraz przestrzenne ułożenie ziaren, często stykających się ze sobą. Metoda triangulacji laserowej w połączeniu z ruchem taśmy przenośnikowej umożliwia tworzenie trójwymiarowych map głębi. Zastosowanie metod triangulacji pasywnej (np. stereowizyjnych) jest utrudnione ze względu na niski kontrast obrazu czarnego węgla na czarnej taśmie przenośnika. Zmusza to do stosowania metod triangulacji aktywnej, bezpośrednio identyfikujących analizowany punkt obrazu. Duży kontrast przetwarzanych obrazów uzyskuje się za pomocą oświetlenia wiązką lasera. Dla jednoczesnej identyfikacji wysokości całego fragmentu strumienia materiału celowe jest zastosowanie lasera liniowego. Przedstawiono podstawowe zależności umożliwiające przeliczenie położenia punktów obrazu na przetworniku kamery na współrzędne w układzie rzeczywistym. Opisano stanowisko doświadczalne obejmujące laser liniowy, dwie kamery o rozdzielczości HD (2Mpix) oraz sterownik silników krokowych, przesuwających po szynach układ triangulacyjny nad taśmą przenośnika. Porównano uzyskane mapy głębi oraz obrazy fotograficzne. Mapy głębi znacznie lepiej opisują przestrzenne ułożenie ziaren oraz charakteryzują się mniejszym szumem wynikającym z odbicia światła od błyszczących fragmentów powierzchni ziaren. Pozwala to na identyfikację ziaren częściowo przesłoniętych przez inne ziarna oraz ziaren ułożonych ukośnie. Umożliwia to częściową eliminację lub kompensację zakłóceń wpływających na wynik analizy składu ziarnowego. Ze względu na możliwość przesłonięcia odbitej wiązki laserowej przez inne ziarna celowe jest zastosowanie układu dwóch kamer. Wyniki badań doświadczalnych potwierdziły użyteczność opisywanej metody dla węgla o niskim współczynniku odbicia światła. Szybkie wykrywanie zmian składu ziarnowego umożliwia optymalizację pracy złożonych układów technologicznych – zwłaszcza obejmujących wzbogacanie węgla w osadzarkach – prowadząc w ten sposób do lepszej stabilizacji parametrów jakościowych otrzymywanych produktów wzbogacania. Dodatkowym zastosowaniem opisywanej metody może być również pomiar objętości strumienia transportowanego materiału, co w połączeniu z sygnałami pomiarowymi z wagi taśmociągowej umożliwić może estymację gęstości nasypowej materiału ziarnistego. Mała złożoność przetwarzania sygnałów w metodzie triangulacji laserowej związana jest z wysokim kontrastem analizowanych obrazów oraz z wykorzystaniem nieskomplikowanych zależności trygonometrycznych.

6

Carbon accumulation in the bulk soil and different soil fractions during the rehabilitation of desertified grassland in Horqin Sandy Land (Northern China)

Li Y., Zhao X., Wang S., Zhang F., Lian J., Huang W., Mao W.

Polish Journal of Ecology

|

2015

|

Vol. 63, nr 1

88--101

EN

Desertification, which affects more than two-thirds of the world’s arid and semi-arid regions, is a significant global ecological and environmental problem. There is a strong link between desertification of the drylands and emission of CO2 from soil and vegetation to the atmosphere. The Horqin Sandy Land is a severely desertified area in China’s agro-pastoral ecotone due to its fragile ecology, combined with unsustainable land management. We estimated changes of organic carbon content in the bulk soil (0–5 cm), in the light-fraction of soil organic matter (based on density fractionation), and in the various particle-size fractions in areas with mobile sand dunes after implementing grazing exclusion (12 and 27 years) and tree and shrub planting (22 and 24 years). Carbon stocks in the bulk soil and all soil density and particle-size fractions increased significantly in the exclosure and plantation plots. The average rates of carbon accumulation in the bulk soil in the exclosure and plantation plots were 16.0 and 17.8 g m-2 y-1, respectively, versus corresponding values of 2.3 and 7.1 g m-2 y-1 for the light fraction, 4.3 and 8.0 g m-2 y-1 for the coarse fraction, 5.0 and 3.4 g m-2 y-1 for the fine sand, 4.5 and 4.2 g m-2 y-1 for the very fine sand, and 1.8 and 1.8 g m-2 y-1 for the silt+clay fraction. The older the exclosure and plantation, the more carbon accumulated in the bulk soil and in each fraction. The carbon pool exceeded the level in non-desertified grasslands after 27 years of grazing exclosure and 24 years of the shrub plantation. Our results suggest that both grazing exclusion and planting trees and shrubs can restore desertified grassland, creating a high potential for sequestering soil carbon, but that the plantations appeared to accumulate soil carbon faster than the exclosures.

7

Zastosowanie urządzenia HIP firmy AIP do syntezy materiałów kompozytowych

Pieczara A., Piotrowski T., Leśniewski W., Wawrylak M., Wieliczko P.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 2CD

331--343

PL

W artykule przedstawiono technikę wytwarzania materiałów metalowo-ceramicznych przy wykorzystaniu obróbki cieplno-ciśnieniowej (HIP). Badania rozpoczęto od określenia parametrów fizykochemicznych jedenastu, zaproponowanych przez technologów firmy GONAR BIS sp. z o.o., kompozycji proszków opartych na bazie węglika wolframu i kobaltu. Stosując technikę mikrofluorescencji rentgenowskiej określono ich skład chemiczny. Wykorzystując różne techniki badawcze określono skład ziarnowy. Otrzymane wyniki ułatwiły wytypowanie mieszanek przeznaczonych do uzyskania techniką HIP materiałów na elementy robocze narzędzi przeznaczonych dla geotechniki. Opracowany proces HIP wykorzystuje nadplastyczność stopu tytanu Ti6Al4V. Wykonane z niego szczelne kapsuły pozwalają doprasować umieszczony w nich proszek w temperaturze wybranej z przedziału 725–1450°C, co pozwala na opracowanie przemysłowego procesu technologicznego w warunkach laboratoryjnych. Uzyskane zdjęcia struktur metalograficznych umożliwiły przeprowadzenie weryfikacji badań składu ziarnowego. Następny etap prac prowadzonych w warunkach przemysłowych doprowadził do wykonania doświadczalnych serii kształtek z wytypowanych materiałów. Prostopadłościenne kształtki pozwoliły na określenie wytrzymałości mechanicznej doświadczalnych połączeń: materiał metalowo-ceramiczny–lutowie–podłoże stalowe.

EN

The paper presents the technique of producing metal-ceramic materials using hot isostatic pressing (HIP). The study began by determining the physico-chemical parameters of eleven powder compositions based on tungsten carbide and cobalt proposed by the technologists of the GONAR BIS Ltd. company. Using the technique of X-ray microfluorescence their chemical composition was determined. Using a variety of research techniques the grain composition has been identified. The obtained results facilitated predicting blends for HIP technique to obtain construction materials for parts of cutting tools for geotechnics. Developed HIP process uses superplasticity of titanium alloy Ti6Al4V. The sealed capsules made from this alloy allow to press the powder contained in them at a temperature selected from the range of 725°C to 1450°C which allows for the development of an industrial process in the laboratory. The resulting images of metallographic structures allowed the verification of tests of grain composition. The next stage of the work carried out in industrial conditions led to the implementation of the experimental series of profiles of the selected materials. Rectangular shapes allowed us to determine the mechanical strength of experimental connections: metal-ceramic material–solder–steel substrate.

8

Kompleksowa analiza fragmentacji usypu urobku

Biessikirski A., Dworzak M., Pyra J., Sołtys A., Twardosz M.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2015

|

nr 8

25--33

PL

Pośrednie metody oceny fragmentacji urobku, wykorzystujące m.in. oprogramowanie komputerowe (np. Split Desktop 2.0.), znajdują coraz szersze zastosowanie przy ocenie efektów prowadzonych robót strzałowych. W artykule przedstawiono kompleksową ocenę fragmentacji urobku uzyskaną z wykorzystaniem wyników dodatkowych analiz przeprowadzonych w przekroju usypu. Ponadto, zaprezentowano wynik analizy kształtu oraz odrzucenia usypu, które uzyskano z wykorzystaniem modelu cyfrowego sporządzonego metodą SfM.

EN

Indirect methods of the output’s fragmentation evaluation e.g. the Split Desktop 2.0. software, are finding right now much more wide application in blasting works assessment. The complex method of the muck pile fragmentation assessment is being presented in the article. The assessment was performed according to the addition analysis in the muck’s pile cross-section According to the conducted research there were on average 3% more of the oversize rocks in the output. In the output’s cross-section there were more fines product – around 18%. Results of the muck pile shape and it’s throwback according to the SfM (Structure from Motion) modeling was included in the article. The SfM model has allowed to perform a detail evaluation of the output’s geometrical parameters such as: height, length etc. The digital model together with the on-site vision allowed to determine that the blasting parameter were chosen properly.

9

Wpływ strumienia powietrza na przepływ materiału sypkiego przez fluidalną śluzę pneumatyczną

Wyleciał T., Urbaniak D., Boryca J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 5

345--348

PL

W pracy zaprezentowano możliwość zastosowania zjawiska fluidyzacji do precyzyjnego dozowania w różnych technologiach przemysłowych materiałów ziarnistych. Przedstawiono analizę wpływu wybranych parametrów na efektywność przesypu tych materiałów przez fluidalną śluzę powietrzną. Badania przeprowadzono, wykorzystując piasek kwarcowy. Uzyskane wyniki badań pozwalają stwierdzić, że wykorzystanie zjawiska fluidyzacji, zwłaszcza w przypadku określonych materiałów, jest bardzo obiecujące.

EN

The possibility of using fluidization phenomena for precise dosing of granular materials in a variety of industrial technology is presented in the paper. The analysis of the influence of selected parameters on the pouring efficiency of these materials by fluidized pneumatic sluice is presented. The researchs were performed using silica sand. The obtained results permit the conclusion that the use of fluidization phenomena, especially in the case of certain materials, is very promising.

10

Assessment of coal mineral matter liberation efficiency index

Surowiak A.

Inżynieria Mineralna

|

2013

|

R. 14, nr 2

153--158

EN

The main tool allowing to forecast effects of gravitational beneficiation of hard coals is density analysis. The obtained results of such analysis should show real minerals liberation level in connection with their physical properties. In purpose of calculating mineral phase liberation from hard coal the size and density analysis was performed for raw hard coal which was feed directed to mineral processing. For each obtained size-density fraction its yield and ash contents were determined. The Hall’s separation curve was used in the paper to evaluate liberation efficiency of mineral phase from hard coal. The advantage of this curve is the fact that it is possible to describe it mathematically by means of hyperbolic equation. It was stated that if particle size is lower the liberation level of mineral substance grows.

PL

Podstawowym narzędziem pozwalającym prognozować efekty wzbogacania grawitacyjnego węgli kamiennych jest analiza densymetryczna. W związku z tym otrzymane wyniki takiej analizy powinny odzwierciedlać rzeczywisty stopień uwolnienia minerałów w powiązaniu z ich właściwości fizycznymi. W celu wyliczenia uwolnienia fazy mineralnej z węgla kamiennego wykonano analizę granulometryczną i densymetryczną surowego węgla kamiennego – nadawy kierowanej do przeróbki mechanicznej. W otrzymanych klaso-frakcjach wyliczono wychody oraz oznaczono zawartość popiołu. W artykule wykorzystano krzywą separacji Halla do oceny stopnia uwolnienia frakcji mineralnej z węgla kamiennego. Zaletą krzywej separacji Halla jest to, że można ją opisać w sposób matematyczny przy pomocy równania hiperboli. Stwierdzono, że ze wraz z zmniejszaniem się wielkości ziaren wzrasta stopień uwolnienia substancji mineralnej.

11

Analiza oddziaływania wybranych parametrów na proces rozdrabniania materiału ziarnistego

Sowiak J, Bilard P, Przybył A., Kordas M., Rakoczy R.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2013

|

Nr 4

370--371

PL

mieszalniku wstęgowym. W badaniach użyto cząstek węgla aktywnego, a proces mielenia przeprowadzono dla wybranych prędkości obrotów mieszadła: 2; 50 oraz 100 obr min -1. Określono wpływ wybranych parametrów operacyjnych (prędkość obrotowa mieszadła, czas mielenia) na uzyskany skład ziarnowy produktu. Otrzymane wyniki umożliwiły ocenę efektywności prowadzonych prób mielenia.

EN

Experimental results dealing with the grinding process of granular material in a ribbon mixer are presented. Activated carbon particles were used in the research. Milling process was performed for the selected stirrer rotational frequencies: 2, 50 and 100 rpm min-1. An influence of selected operational parameters (stirrer rotational frequency, grinding time) on the size distribution of granular material is presented. The results enabled the assessment of grinding test efficiency.

12

Wpływ wybranych parametrów procesu na efekt rozdrabniania materiałów drobnoziarnistych w młynie strumieniowo-fluidalnym

Wyleciał T., Urbaniak D.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 5

388--391

PL

Rozdrabianie materiałów ziarnistych stwarza coraz większe problemy, ponieważ w wielu dziedzinach życia rośnie zapotrzebowanie na materiały o coraz drobniejszym uziarnieniu, a jednocześnie zauważalna jest tendencja oszczędzania energii. Ponadto w przypadku super drobnego przemiału zauważalny jest wzrost roli sił powierzchniowych w stosunku do sił masowych, które oddziaływają na ziarno. Powodują one konsolidację bardzo drobnych ziaren i przeciwdziałają dalszemu rozdrobnieniu materiału. Dalsze zmniejszenie rozmiaru ziaren możliwe jest po zneutralizowaniu sił powierzchniowych. W pracy zaproponowano wykorzystanie w tym celu młyna strumieniowo-fluidyzacyjnego. Przedstawiono wyniki wpływu wybranego parametru procesu rozdrabniania, jakim jest ciśnienie powietrza roboczego, na efekt rozdrabniania. Uzyskane rezultaty pozwalają wiązać duże nadzieje wykorzystania tego rodzaju przemiału m. in. dla uzyskiwania bardzo drobnych komponentów metalurgicznych.

EN

Comminution of granular materials creates more problems, because in many areas of life demand for materials with increasingly finer particle size is increasing and, at the same time, the tendency of energy saving is noticeable. In addition, the increase in the role of surface forces in relation to mass forces, which impact on the grain, is noticeable in the case of super fine comminution. They consolidate very fine grains and prevent further fragmentation of the material. Further reduction in the size of the grains is possible after the neutralization surface forces. The use of the fluidized-bed jet mill for this purpose is proposed in the paper. The results of the impact of selected parameter comminution, which is the working air pressure, on the effect of process are presented. The results obtained allow to involve high hopes for the use of this kind of comminution, inter alia, for obtaining a very fine steel components.

13

Innowacyjne rozwiązania w zakresie redukcji CO2 w przemyśle materiałów budowlanych

Gawlicki M., Glinicki M. A.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2012

|

R. 5, nr 9

44-54

PL

Od kilku lat jednym z najważniejszych problemów do rozwiązania, na które oczekuje przemysł mineralnych materiałów wiążących, jest znaczące ograniczenie emisji do atmosfery dwutlenku węgla. Służące temu celowi działania obejmują między innymi zarówno działania polegające na zastąpieniu cementów bazujących na klinkierze portlandzkim innymi rodzajami spoiw mineralnych o zbliżonych właściwościach użytkowych, jak też ograniczanie zawartości klinkieru portlandzkiego w cementach powszechnego użytku i zastępowanie go innymi składnikami aktywnymi w układach cement–woda. Celem artykułu jest przedstawienie obydwu rodzajów działań podejmowanych w okresie ostatnich dwóch lat, a zwłaszcza zaprezentowanie szeroko reklamowanej i nagradzanej technologii, której produktem finalnym są magnezjowe materiały wiążące nowej generacji.

EN

For a number of years the mineral binders industry has been looking for an effective solution to reduce CO2 emission into the atmosphere. The major efforts have been focused in replacement of cements based on Portland clinker by other type of mineral binders of similar functional properties, and also in reduction of clinker content in common cements by its substitution with other active components in cement-water systems. The objective of this paper is a review of research driven by the aforementioned concepts and published during last two years. Particular attention was paid to an emerging, highly advertized technology of new generation of cement based on magnesium oxide and magnesium carbonates, called „carbon negative cement”.

14

Ocena możliwości zagospodarowania odpadu dennego z kotłów fluidalnych w przemyśle cementowym

Janecka L., Siemiątkowski G.

Materiały Budowlane

|

2012

|

nr 12

13-15

EN

The use of fluidised-bed boilers caused the appearance of new wastes of different composition and properties in relation to wastes from conventional boilers. As a result of fuel combustion in fluidized-bed boilers arises by-products, such as: fly ashes, bottom wastes, unburned carbon and unreacted sorbent. Due to the lower combustion temperature and the use of limestone for sulphur oxides neutralization in fluidized bed, fly ashes and bottom wastes from fluidized bed differs significantly from those rising in dust and layered furnaces. In this publication a bottom wastes physico-chemical characteristics and development possibilities in the production of Portland cement clinker were initially evaluated.

15

Badanie rozdrabniania materiałów drobnoziarnistych w młynie strumieniowo-fluidalnym

Wyleciał T., Urbaniak D.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 5

396--399

PL

Rozdrabianie kruchych materiałów stałych stwarza coraz większe problemy, ponieważ w wielu przemysłach, np. metalurgicznym, rośnie zapotrzebowanie na materiały o coraz drobniejszym uziarnieniu. Rozdrabnianie w zakresie superdrobnego przemiału charakteryzuje się zupełnie różnymi, w stosunku do tradycyjnych przemiałów, bilansami sił, oddziałujących na rozdrabniane ziarno. Zaczynają w tych przypadkach odgrywać coraz bardziej znaczącą rolę siły powierzchniowe. Powodują one konsolidację bardzo drobnych ziaren, związaną z mechaniczną aktywacją powierzchni ziaren i przeciwdziałającą dalszemu rozdrobnieniu materiału. Dalsze zmniejszenie rozmiaru ziaren możliwe jest po „zneutralizowaniu” sił powierzchniowych. W pracy zamieszczono wyniki wykorzystania w tym celu młyna strumieniowo-fluidyzacyjnego. Przedstawione wyniki pozwalają wiązać duże nadzieje wykorzystania tego rodzaju przemiału dla uzyskiwania bardzo drobnych komponentów metalurgicznych.

EN

Comminution of brittle solids materials poses a growing problem, because in many industries such as metallurgical, demand for very small grain materials increases. Milling in the super-fine range is characterized by a completely different balances of the forces affected the comminuted grain in comparison with traditional comminution. In these cases surface forces begin to play an increasingly important role. The surface forces cause the consolidation of very small grains associated with the mechanical activation of the grains surface and reduce further fragmentation of the material. Further reducing the size of grains is possible after “neutralization” of surface forces. The results of use for this purpose the stream-fluidized bed mill are presented in the paper. The presented results allow to raise high hopes of using this kind of milling to obtain very fine metallurgical components.

16

Heurystyczne modele procesów rozdrabniania jako podstawa symulacyjnej optymalizacji ich przebiegu

Tumidajski T.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2012

|

T. 28, z. 3

127-137

PL

Modelowanie matematyczne procesów przeróbczych jest zadaniem bardzo złożonym ze względu na losowy charakter rozdrabnianych materiałów, pozwalający jednak na zastosowanie ogólnie obowiązujących praw zachowania i transportu mas. Podstawową metodą opisu efektów procesów rozdrabniania jest określenie krzywych składu ziarnowego produktów. W artykule przedstawiono koncepcję stosowania cenzurowanych rozkładów wielkości ziarna, tzn. wzorów na dystrybuanty rozkładów: potęgowego, Weibulla, logarytmiczno-normalnego i logistycznego jako podstawy opisu prac kruszarek (wzory 1, 2, 3, 4). Cenzurowanie rozkładów realizowane jest poprzez przyjęcie rozmiaru maksymalnego ziarna dmax, a kształt ich dystrybuant zależy od parametrów kształtu i skali. Powiązanie parametrów technicznych urządzeń rozdrabniających z parametrami wzorów określających dystrybuanty produktów pozwala na stworzenie satysfakcjonujących modeli procesów rozdrabniania. Po zastosowaniu uogólnionych krzywych rozdziału możliwy jest opis procesów przesiewania (wzory 6a i 6b), a w dalszej kolejności układów procesów rozdrabniania. Optymalizację procesów produkcji kruszyw można oprzeć na wprowadzeniu funkcji celu określającej zysk w zależności od ilości poszczególnych sortymentów. W przypadku analizy układów rozdrabniania (wzór 10) w przygotowaniu nadawy do procesów wzbogacania, funkcję celu należałoby oprzeć na poziomach odsłonięcia minerałów użytecznych w klasach. W artykule pokazano możliwość symulacji przebiegu procesów rozdrabniania, prowadzącej do określenia warunków optymalnych pracy układów złożonych z procesów rozdrabniania i przesiewania. Zwrócono uwagę na konieczność budowy empirycznych modeli procesów mielenia, które będą stanowiły uzupełnienie modeli wynikających z heurystycznej analizy zjawisk. Omówiono także elementarne zasady doboru postaci modeli oraz ich modyfikacji polegające na uzasadnieniu zależności parametrów rozkładu od podstawowych parametrów technicznych maszyn oraz właściwości rozdrabnianych materiałów. Artykuł jest wstępem do zamierzonych szerszych badań uogólnionego podejścia do powiązania właściwości materiałów uziarnionych z efektami rozdrabniania.

EN

The mathematical modeling of mineral processing is a very complex task because of random character of comminuted materials. However, it allows applying of standard laws of mass preservation and mass transport. The basic method of description of comminution processes is determination of particles size distribution curves for products. In the paper, the concept of applying so-called censored distribution functions was presented, what means equations of exponential, Weibull, log-normand logistic distribution functions as the basis of crushers work description (formulas 1, 2, 3 and 4). The censoring of distribution functions is being realized through acceptation of maximum particle size dmax and the shape of them depends on shape and scale parameters. The joining of technical parameters of comminuting devices with parameters of equations describing distribution functions of products allows creating of satisfying models of comminution processes. After application of general forms of separation curves the description of sieving processes is possible (equations 6a and 6b) and then also of comminution systems. The optimization of aggregates production may be based on introduction of goal function determining profit dependably on amount of individual assortments. In case of analysis of comminution systems (formulae 10) in preparation of feed to beneficiation the goal function should be based on levels of useful minerals exposure in individual fractions. The paper shows the possibility of simulation of comminution processes course leading to determination of optimal conditions of systems containing comminution and sieving processes. Furthermore, the necessity of creation of empirical models for grinding processes was shown as they would be the compensation of models being result of heuristic analysis of phenomena. Also, the elementary rules of selection of models forms and their modifications based on justification of relations between distribution function parameters and basic technical parameters of devices as well characteristics of comminuted materials were discussed. The paper is the introduction to further research of general approach to joining grained materials characteristics with comminution effects.

17

Synthesis of MgO in magnesium hydroxide carbonatisation process

Pilarska A., Jesionowski T.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2011

|

Vol. 46

83-94

EN

A method for synthesis of magnesium oxide by calcination of magnesium carbonate, obtained by carbonisation of magnesium hydroxide with carbon dioxide, is presented and the products obtained are characterised. The influence of the following experimental conditions on the final product properties was established: pH of the reaction medium, mode and rate of reagents supply. The final products were characterised by determination of their dispersion properties, wettability profiles (with water), specific surface area (BET), size and volume of pores. The products were identified by the X-ray diffraction method. The results proved a significant influence of the reaction conditions on the physicochemical parameters of the final magnesium oxide.

PL

Przedstawiono badania nad otrzymywaniem tlenku magnezu z użyciem wodorotlenku magnezu i ditlenku węgla metodą karbonizacji. Otrzymany węglan magnezu poddano termicznemu rozkładowi, prowadzonemu stopniowo w odpowiednich warunkach temperaturowych do uzyskania produktu finalnego - tlenku magnezu. W reakcji strącania uwzględniono następujące warunki eksperymentalne: pH medium reakcyjnego, temperaturę, sposób i szybkość dozowania reagentów. Określono właściwości dyspersyjne oraz profile zwilżalności w układach wodnych tlenku magnezu. W celu sprawdzenia charakteru adsorpcyjnego wytworzonych produktów wyznaczono wielkość powierzchni właściwej BET, wielkość i objętość porów. Ponadto produkt poddano identyfikacji metoda rentgenograficzną. Dowiedziono istotnego wpływu warunków prowadzenia procesu na parametry fizykochemiczne otrzymanego MgO oraz wyłoniono produkty o najbardziej reprezentatywnych właściwościach.

18

Image analysis of narrow size fractions obtained by sieve analysis - an evaluation by log-normal distribution and shape factors

Tasdemir A., Özdag H., Önal G.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2011

|

Vol. 46

95-106

EN

In this research, a pure quartz sample was subjected to sieve analysis and nine narrow size fractions were obtained. Polished sections were prepared from the representative samples of each fraction and were examined by image analysis (IA) to determine particle size distributions (PSDs) of fractions. Both size and shape measurements were made on individual quartz particles. Mean Feret diameter (dF) and three shape factors measurements, namely chunkiness (Ch), roundness (R) and form factor (FF), were carried out. This study showed that majority of particles in sieved fractions lied outside the nominal openings of the sieves. PSDs in all narrow sieve fractions were found to obey the log-normal distribution function. If number-based distribution of a system is found to be log-normal, the distribution of the derived diameters is also log-normal with the same geometric standard deviation. The number-based means obtained by IA were transformed to the volume (mass)-based means by using this property. The means of number- and volume (mass)-based IA sizes before and after correction by shape factors were compared with their corresponding geometric sieve means. Among the shape factors, FF was found as the most relating factor of sieve and IA sizes. The average of mean FF values of all size fractions was equal to 0.78. Reciprocal of this value (1.29) was very close to the slope of 1.28 obtained from the volume (mass)-based means of IA versus geometric sieve means relation. This result suggests that the slopes of the lines can provide a measure of differences between sieving and IA and this was related to FF values for quartz when dF was used as IA size.

PL

Próbki czystego kwarcu poddano analizie sitowej w celu wydzielenia dziewięciu wąskich klas ziarnowych. Klasy te użyto do przygotowania zgładów, które analizowano za pomocą komputerowej analizy obrazu (IA) w celu wyznaczenia składu ziarnowego (PSDs) każdej klasy. Określano zarówno rozmiar jak i współczynniki kształtu poszczególnych ziarn. Dokonano pomiarów średniej średnicy Fereta (dF) oraz trzech współczynników kształtu (krępość Ch, zaokrąglenie R, wskaźnik kształtu FF). Wykazano, że wymiary większości ziarn frakcji z analizy sitowej znajdowały się poza nominalnymi rozmiarami sit. PSDs wszystkich wąskich klas ziarnowych można było opisać log-normalną funkcją rozkładu. Jeżeli oparta na liczbie ziarn dystrybucja spełnia rozkład log-normalny, wynikająca średnica jest także opisywana funkcją log-normalną z tym samym geometrycznych odchyleniem standardowym. Średnie średnice oparta o liczbę ziarn, otrzymana za pomocą IA, zostały przeliczone na średnią objętościową (masową). Oznacza to, że wymiary oparte o liczbę i objętość (masę) IA przed i po korekcie za pomocą współczynnika kształtu były porównywalne z ich odpowiednimi geometrycznymi średnimi średnicami sitowymi. Stwierdzono, że wśród współczynników kształtu, wskaźnik FF okazał się najlepszy dla powiązania rozmiaru sitowego z rozmiarem z IA. Średnia wartość FF dla wszystkich frakcji wyniosła 0.78. Odwrotność tej liczby (1.29) jest bardzo bliska nachyleniu 1.28 otrzymanemu z średniej średnicy objętościowej IA wykreślonej jako funkcja geometrycznej średniej średnicy sitowej. Sugeruje to, że nachylenie tych zależności może dostarczyć miary różnicy wyników otrzymanych z przesiewania a z IA. Wyjaśniono to wartościami FF kiedy dF jest użyte jako rozmiar oparty o IA.

19

Wpływ technik wydobycia i wzbogacania węgli koksowych na ich skład ziarnowy

Czaplicki A., Kowol D., Lenartowicz M.

Karbo

|

2011

|

Nr 2

66--73

PL

Dokonano przeglądu technik wydobycia, procesów przeróbki i wzbogacania węgli koksowych. W krajowym górnictwie węgla kamiennego dominuje ścianowy system wybierania z zawałem stropu, który zalicza się do systemów ubierkowych - długofrontowych. Urabianie prowadzone jest praktycznie wyłącznie kombajnami. Węgiel kamienny jest w trakcie pozyskiwania zanieczyszczany otaczającą złoże skałą płoną. W celu uzyskania węgla o wymaganych właściwościach należy zastosować określone technologie przeróbcze. Stwierdzono, że skład ziarnowy węgli koksowych uzależniony jest przede wszystkim od zastosowanych technik wydobycia. Urobek kopalń węgli koksowych charakteryzuje się bardzo wysoką zawartością klas ziarnowych: 0-20 mm i 0-0,5 mm, wynoszącą odpowiednio 70 i 20 %. W trakcie procesów przeróbki i wzbogacania węgla powstaje pewna ilość ziaren drobnych i najdrobniejszych (< 0,5 mm). Ziarna te mogą powstawać praktycznie we wszystkich węzłach zakładu przeróbczego.

EN

A review of the coking coal extraction, processing and concentration techniques has been accomplished. Polish hard coal mining industry is dominated by longwall extraction method with caving-in strategy. Extraction is practically carried out using exclusively shearers. Hard coal during extraction is contaminated by gangue surrounding coal seam. In order to obtain coal of required properties certain coal processing technologies are used. It has been found that grain size distribution of coking coals depends primarily on extraction techniques. Output of coking coal mines is characterized by very high content of assortments: 0-20 mm and 0-0.5 mm, amounting to 70 % and 20 %, respectively. During coal processing and concentration a number of fine and ultrafine particles (<0.5 mm) are formed. These particles can be formed practically at each point of the processing plant.

20

Metody rozdrabniania węgli w zakładach koksowniczych

Czaplicki A., Kowol D., Burak K.

Karbo

|

2011

|

Nr 4

250--256

PL

Dokonano przeglądu metod rozdrabniania węgli w zakładach koksowniczych. W ujęciu historycznym rozróżnia się dwa podstawowe sposoby rozdrabniania: rozdrabnianie mieszanki wsadowej i rozdrabnianie komponentów mieszanki. Obecnie preferuje się indywidualny dobór warunków przemiału poszczególnych komponentów i zasadę nierozdrabniania frakcji ziarnowych już dostatecznie rozdrobnionych, co zapobiega tworzeniu się nadmiernej ilości frakcji pyłowej. W różnych wariantach rozdrabniania wsadu węglowego stosuje się tak zwany przemiał zróżnicowany i selektywny. Przeprowadzony przegląd metod wykorzystywanych w krajowych koksowniach do przygotowywania odpowiedniej (wymaganej) granulacji wsadu węglowego do koksowania wykazał, że we wszystkich zakładach jedynymi urządzeniami stosowanymi do tego celu są kruszarki (młyny) młotkowe. W polskich koksowniach nie stosuje się technologii opartej na selektywnym przemiale, w której przed mieleniem można wydzielać najdrobniejsze klasy ziarnowe.

EN

A review of the coal milling methods in the coking plants has been done. From the historical perspective, there are two basic methods of grain size reduction: the coal blend grinding and the blend components separate milling. Currently, the preferred solution is the individual selection of the milling conditions for the given components and the principle of not grinding the grain fraction already sufficiently reduced in size which prevents from formation of the excessive quantity of the dust fraction. Under various options of the coal charge size reduction, the so-called diversified and selective milling is applied. The research conducted in the scope of the methods applied in the domestic coking plants to prepare the appropriate (required) coking coal charge granulation has implied that, in all facilities, the only equipment used for the purpose is a hammer crushing mill. In the Polish coking plants, the technology based on selective milling, which enables separation of even the finest grain classes prior to the milling itself, is not applied.