Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Elimination of lead from copper blister in vacuum refining process

100%

Blacha L.

|

tom R. 51, nr 5

255-260

EN

The vacuum refining technology of copper, based on phenomena of evaporation of volatile components of metal baths, is mainly determined by the mass transport, both in gaseous and liquid phase. A change in temperature and pressure, and also a change in hydrodynamic conditions can have a significant influence on the kinetic control of the analyzed process. An investigations of the vacuum refining of copper alloys in the range of pressures from 8 to 1333 Pa and temperatures 1373÷1523 K were performed. The results obtained were used to determine a coefficient of the mass transfer, namely the basic kinetic parameter characterizing the processes in question. At the same time coefficient values of the mass transport in the liquid phase, coefficient values of the mass transport in the gaseous phase and the evaporation rate constant were determined.

PL

W procesie rafinacji próżniowej miedzi podstawowego znaczenia nabiera usuwanie z niej antymonu, ołowiu i arsenu. Zintensyfikowanie procesu eliminacji tych zanieczyszczeń może pozwolić na wykorzystanie do produkcji miedzi o podwyższonej czystości innych materiałów wsadowych. W ramach pracy przeprowadzono badania rafinacji próżniowej miedzi blister od ołowiu w zakresie ciśnień od 8 do 1333 Pa i temperatur 1423÷1523 K. Badanie prowadzono przy wykorzystaniu próżniowego pieca IS 5/III firmy Leybold Heraeus. Uzyskane wyniki rafinacji miedzi blister posłużyły do wyznaczenia doświadczalnego współczynnika przenikania masy. Jednocześnie wyznaczono wartości współczynników wnikania masy w fazie ciekłej beta c i stałej szybkości parowania ke. Pozwoliło to na oszacowanie oporów poszczególnych etapów procesu. Na podstawie przeprowadzonych badań procesu rafinacji próżniowej można stwierdzić, że proces usuwania ołowiu z miedzi blister w analizowanym zakresie temperatur i ciśnienia posiada kontrolę dyfuzyjną. Przy ciśnieniach powyżej 80 Pa badany proces determinowany jest transportem masy w fazie gazowej. Opór wnikania masy w tej fazie stanowi powyżej 70 % całkowitego oporu procesu. W zakresie ciśnień od 80 do 10 Pa obserwujemy znaczny wzrost wartości współczynnika przenikania masy wraz z obniżaniem ciśnienia. Oznacza to, że w tym zakresie ciśnień następuje zmiana kontroli procesu, a opory transportu masy w fazie gazowej nakładają się na opory w fazie ciekłej. Dalsze obniżenie ciśnienia w sposób wyraźny zmniejsza udział oporu wnikania masy w fazie gazowej, przy wzroście oporu wnikania w fazie ciekłej. W całym zakresie stosowanych temperatur i ciśnień sumaryczny opór wnikania masy stanowi powyżej 80 % całkowitego oporu badanego procesu.

2

Jeszcze kilka słów na temat kształcenia inżynierów metalurgów

100%

Blacha L.

|

tom R. 51, nr 4

240-242

PL

Szkolnictwo wyższe jest głównym twórcą i propagatorem wiedzy. Obecny system kształcenia w wyższych uczelniach wymaga wprowadzenia wielu zmian. Konieczność reformy wynika między innymi z przystąpienia naszego kraju do Unii Europejskiej. Głównym jej celem w sferze szkolnictwa wyższego jest kształcenie na rzecz zapewnienia jakości. Ważne są również oczekiwania rynku na „wysoko wyspecjalizowany produkt” edukacji uczelni. W artykule o charakterze polemicznym omówiono perspektywy możliwych zmian w kształceniu inżynierów na przykładzie studentów kierunku Metalurgia.

EN

Higher education institutions are the main creators and promoters of knowledge. The present university education system requires implementation of many changes. The need for reforms results, among other things, from the accession of our country to the European Union. In reference to higher education system the main objective in to ensure high quality of teaching. It is also important to meet market demand for "highly-specialised product" of university education. In this paper, of a polemic character, perspectives of possible changes in educating engineers have been outlined taking studies at the faculty of metallurgy as an example.

3

Analiza kinetyczna procesu odparowania lotnych składników kąpieli metalicznej

100%

Blacha L.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2005

|

tom Vol. 72, nr 5

264-267

PL

W artykule przeglądowym omówiono zjawisko parowania lotnych składników kąpieli metalicznej pod kątem jego opisu kinetycznego. Przedstawiono możliwości oszacowania wartości współczynników wnikania masy, jak i stałej szybkości parowania. Pozwala to na określenie w przypadku posiadania wartości doświadczalnego współczynnika przenikania masy, etapów determinujących szybkość procesu parowania.

EN

In the paper presented investigation ofkintetics of evaporation process of volatile component from metal bath. The results obtained were used to determine an experimental coefficient of the mass transport and the evaporation rate constant, this factors have most significant influence on the rate of evaporation process.

4

Untersuchungen der Antimonentfernungsgeschwindigkeit aus Blisterkupfer im Prozess der Vakuumraffination

100%

Blacha L.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2005

|

tom Vol. 50, iss. 4

989-1002

PL

W ramach pracy przeprowadzono badania rafinacji próżniowej miedzi blister od antymonu w zakresie ciśnień od 8 do 1333 Pa i temperatur1423 — 1523 K. Ponadto dokonano prób przetopów próżniowych syntetycznych stopów Cu-Sb-O w celu wykazania wpływu tlenu zawartego w ciekłej miedzi na eliminacje z niej antymonu w analizowanym procesie. W tej serii doświadczeń badaniom poddano stopy zawierające do 2% mas. antymonu i 0.5% mas. tlenu. Badanie prowadzono przy wykorzystaniu próżniowego pieca IS 5/III firmy Leybold Heraeus. Uzyskane wyniki rafinacji miedzi blister posłużyły do wyznaczenia doświadczalnego współczynnika przenikania masy, a więc podstawowego parametru kinetycznego charakteryzującego badany proces. Jednocześnie wyznaczono wartości wspołczynników wnikania masy w fazie ciekłej Βc i stałej szybkości parowania ke. Pozwoliło to między innymi na oszacowanie oporu wnikania w fazie ciekłej. Dla całego zakresu parametrów doświadczalnych wartość współczynnika przenikania masy jest znacznie większa od wartości stałej szybkości parowania. Oznacza to, iż nie jest możliwy proces odparowania antymonu w postaci metalicznej z ciekłej miedzi. Uzyskana wysoka wartość energii aktywacji badanego procesu świadczy o tym, iż posiada on kontolę kinetyczną i o jego szybkości decyduje szybkość reakcji chemicznych tworzenia tlenków antymonu przebiegających na powierzchni międzyfazowej. Wykazano, iż tlen zawarty w ciekłej miedzi intensyfikuje usuwanie antymonu w procesie rafinacji próżniowej przez stworzenie warunków do przebiegu reakcji tworzenia gazowych tlenków antymonu. Ponieważ miedź blister zawierała powyżej 0,4% tlenu można więc przyjąć, iż usuwanie antymonu przebiegało na skutek tworzenia się SbO i Sb4O6.

5

Eliminacja ołowiu i antymonu z miedzi i jej stopów w procesie rafinacji próżniowej

100%

Blacha L.

|

2001

|

tom z. 60

9-138

PL

W ostatnich latach obserwujemy znaczny wzrost zastosowań próżniowych technologii metalurgicznych, pozwalających na otrzymywanie metali i stopów o bardzo dużej czystości. Obecnie w kraju technologia próżniowa stosowana jest do produkcji miedzi beztlenowych, stanowiących podstawowy materiał wykorzystywany w elektronice i elektrotechnice. W procesie rafinacji próżniowej miedzi podstawowego znaczenia nabiera usuwanie z niej antymonu i ołowiu. Podjęcie badań nad możliwością usuwania właśnie tych dwóch zanieczyszczeń wynikało z faktu, że należą one do grupy, która wyraźnie obniża przewodność elektryczną miedzi, a dodatkowo usunięcie ich do zawartości odpowiadających gatunkom miedzi beztlenowych jest w procesie rafinacji ogniowej i elektrolitycznej niemożliwe. Ponadto zintensyfikowanie procesu eliminacji tych zanieczyszczeń może pozwolić na wykorzystanie do produkcji miedzi o podwyższonej czystości innych materiałów wsadowych niż miedź katodowa, np. miedź odtlenioną M1R czy też miedź blister. Brak w literaturze w pełni potwierdzonych danych odnośnie do możliwości eliminacji ołowiu i antymonu z miedzi, w procesie rafinacji próżniowej, a szczególnie wpływu tlenu zawartego w kąpieli metalicznej na ten proces, spowodował podjęcie próby opisu tego zagadnienia. Jako cel naukowy prezentowanej pracy przyjęto zbadanie kinetyki usuwania ołowiu i antymonu z ciekłych stopów miedzi w procesie rafinacji próżniowej, ze szczególnym określeniem wpływu tlenu zawartego w miedzi na ten proces. Technologia rafinacji próżniowej miedzi, oparta na zjawiskach odparowania lotnych składników kąpieli metalicznej, determinowana jest głównie transportem masy, tak w fazie gazowej, jak i ciekłej. Zmiana temperatury i ciśnienia w układzie pomiarowym, a także zmiana warunków hydrodynamicznych może w znaczący sposób wpływać na kontrolę kinetyczną analizowanego procesu. Ponadto skład chemiczny stopu, a szczególnie zawartość w nim substancji powierzchniowo aktywnych także może zmieniać kontrolę procesu parowania. Stwierdzenie, który z tych czynników najistotniej wpływa na kinetykę parowania, wymaga określenia charakteru kontroli tego procesu, a także określenia wpływu tych czynników na zmianę kontroli. W ramach pracy przeprowadzono badania rafinacji próżniowej stopów miedzi w zakresie ciśnień od 8 do 1333 Pa i temperatur 1373-1523 K. Analizowane stopy zawierały do 2% mas. ołowiu i antymonu a także do 0,5% mas. tlenu. Badania prowadzono przy wykorzystaniu próżniowego pieca IS5/III firmy Leybold Heraeus. Uzyskane wyniki posłużyły do wyznaczenia doświadczalnego współczynnika przenikania masy k, a więc podstawowego parametru kinetycznego charakteryzującego badane procesy. Jednocześnie wyznaczono wartości współczynników wnikania masy w fazie ciekłej i stałą szybkości parowani. Pozwoliło to na oszacowanie oporów poszczególnych etapów cząstkowych badanego procesu. Dokonano także analizy termodynamicznej roztworów trójskładnikowych Cu-Pb-O i Cu-Sb-O ze szczególnym uwzględnieniem składu równowagowego fazy gazowej nad tymi roztworami. Przeprowadzone badania wykazały, iż proces usuwania ołowiu ze stopów Cu-Pb i miedzi blister w analizowanym zakresie temperatur i ciśnienia ma kontrolę dyfuzyjną. Przy ciśnieniach powyżej 80 Pa badany proces determinowany jest transportem masyw fazie gazowej. W zakresie ciśnień od 80 do 10 Pa obserwuje się silną zależność współczynnika przenikania masy od ciśnienia. Oznacza to, że w tym zakresie ciśnień następuje zmiana kontroli procesu, a opory transportu masy w fazie gazowej nakładają się na opory w fazie ciekłej. Potwierdzeniem tego jest zmiana wartości energii aktywacji procesu obserwowana dla tego zakresu ciśnień. Dalsze obniżenie ciśnienia w sposób wyraźny zmniejsza udział oporu wnikania masy w fazie gazowej, przy wzroście oporu wnikania w fazie ciekłej. W tym zakresie ciśnień wartości energii aktywacji procesu zbliżone są do wartości energii aktywacji dyfuzji ołowiu w ciekłej miedzi. Przeprowadzone badania wykazały znaczny wpływ wysokości wolnej przestrzeni tygla nad kąpielą na szybkość badanego procesu. Nawet dla ciśnień niskich (poniżej 40 Pa) zmiana tego parametru charakteryzującego geometrię fazy gazowej w sposób znaczący wpływa na opór wnikania masy w fazie gazowej i może powodować zmianę etapu determinującego badany proces. Analiza równowagowego składu fazy gazowej nad ciekłymi stopami Cu-Pb-O (do 2% mas. ołowiu i 0,5% mas. tlenu) pokazała że z termodynamicznego punktu widzenia zwiększenie zawartości tlenu w ciekłej miedzi stwarza możliwości intensyfikacji procesu usunięcia z niej ołowiu. Wiąże się to z faktem, iż wzrost zawartości tlenu w ciekłym stopie powoduje znaczne zwiększenie wartości prężności cząstkowej tlenku PbO, przy praktycznie nieznacznej zmianie prężności ołowiu. Oznacza to, że proces usunięcia ołowiu może być realizowany w tym przypadku nie tylko poprzez odparowanie ołowiu metalicznego, ale także tworzenie gazowego tlenku PbO. Analiza wyników własnych badań nie wykazała jednakże wpływu zawartości tlenu w ciekłej miedzi na stopień usunięcia z niej ołowiu. W całym zakresie badawczym nie stwierdzono znaczącego usunięcia antymonu z ciekłych stopów Cu-Sb. Wyniki te są w pełni uzasadnione, gdyż dla analizowanych stopów (do 2% mas. Sb) prężność cząstkowa antymonu w zakresie temperatur 1373-1523 K jest znacznie mniejsza od prężności równowagowej miedzi. Proces usuwania antymonu z miedzi blister w analizowanym zakresie temperatur i ciśnień ma kontrolę kinetyczną, a więc determinowany jest szybkością reakcji chemicznych przebiegających na powierzchni międzyfazowej. Obniżanie ciśnienia w układzie nie powoduje zmian wartości energii aktywacji procesu, co potwierdza, iż w analizowanym zakresie temperaturowo-ciśnieniowym nie następuje zmiana etapu determinującego badany proces. Analiza równowagowego składu fazy gazowej nad ciekłymi stopami Cu-Sb-O (do 2% mas. Sb i 0,5% mas. tlenu) wykazała, iż z termodynamicznego punktu widzenia zwiększenie zawartości tlenu w ciekłej miedzi stwarza możliwość intensyfikacji procesu usunięcia z niej antymonu. Wiąże się to z faktem, iż wzrost zawartości tlenu w ciekłym stopie powoduje zwiększenie wartości prężności cząstkowej tlenku SbO, przy praktycznie nieznacznej zmianie prężności antymonu. Przy zawartości tlenu na poziomie 0,5% prężność SbO przyjmuje wartości większe od prężności antymonu. Oznacza to, że proces usunięcia antymonu może być realizowany w tym przypadku nie tylko przez odparowanie antymonu metalicznego, ale także przebieg reakcji chemicznej tworzenia gazowego tlenku SbO. Analiza wyników badań własnych potwierdziła, iż wzrost zawartości tlenu w ciekłej miedzi powoduje zwiększenie stopnia usunięcia z niej antymonu.

EN

In the recent years a significant increase in applications of metallurgical vacuum technologies, enabling to obtain metals and alloys of very high purity, has been observed. Nowadays in Poland the vacuum technology is used to produce oxygen free copper, being the basic material in electronics and electrical engineering. In the vacuum refining process of copper elimination of antimony and lead plays a significant role. Intensification of the process of those impurities elimination may allow using other charge materials than electrolytic copper for production of copper with elevated purity. Investigations of kinetics of elimination of lead and antimony from the liquid copper alloys in the vacuum refining process, based particularly on determining the influence of oxygen contained in the copper on that process, were assumed as the scientific purpose of the work presented. The vacuum refining technology of copper, based on phenomena of evaporation of volatile components of metal bath, is mainly determined by the mass transport, both in gaseous and liquid phase. A change in temperature and pressure, and also a change in hydrodynamic conditions can have a significant influence on the kinetic control of the analyzed process. Additionally, the chemical composition of the alloy, particularly the content of the surface-active substances in it, can also change the control of the evaporation process. In order to state which of those factors have the most significant influence on the evaporation kinetics requires determining the control character of that process, and also determining an influence of those factors on the change in control. All assumptions concerning the kinetic control of the evaporation process require conducting a series of experimental tests. Within the framework of the work investigations of the vacuum refining of copper alloys in the range of pressures from 8 to 1333 Pa and temperatures 1373-1523 K were performed. The alloys analyzed contained to 2% mass of lead and antimony, and also 0.5% oxygen mass. The tests were carried out in the IS5/III vacuum furnace of the Leybold Heraeus firm. The results obtained were used to determine an experimental coefficient of the k mass transfer, namely the basic kinetic parameter characterizing the processes in question. At the same time coefficient values of the mass penetration in the liquid phase and the evaporation rate constant were determined. It allowed evaluating resistances of particular partial stages of the process in question. A thermodynamic analysis of the Cu-Pb-O and Cu-Sb-O ternary solutions with emphasize on the equilibrium composition of the gaseous phase over those solutions. The investigations performed showed that the process of the elimination of the lead from the Cu-Pb alloys and copper blisters in the analyzed range of temperatures and pressures was controlled by diffusion. At the pressures above 80 Pa the process in question is determined by the mass transport in the gaseous phase. In the pressure range from 80 to 10 Pa strong dependence of the mass transfer coefficient on the pressure is observed. It means that in this pressure range there is a change in the process control and resistances of the mass transport in the gaseous phase superimpose on the resistances in the liquid phase. The change in the value of process activation energy, observed for that range of pressures confirms it. Further decrease in the pressure decreases considerably the participation of the mass penetration resistance in the gaseous phase, at an increase in of the penetration resistance in the liquid phase. In that range of pressures values of the process activation energy are near the values of the activation energy of the lead diffusion in the liquid copper. The investigations performed showed a significant influence of the crucible free space height over the bath on the rate of the process in question. Even for low pressures (below 40 Pa) the change in that parameter characterizing geometry of the gaseous phase has a significant influence on the mass penetration resistance in the gaseous phase and can cause a change in the stage determining the process in question. The analysis of the equilibrium composition of the gaseous phase over the Cu-Pb-O liquid alloys (to mass 2% lead and mass 0.5% oxygen) showed that from the thermodynamic point of view an increase in the oxygen content in the liquid copper enabled to intensify the process of the lead elimination from it. It is connected with the fact that an increase in the oxygen content in the liquid alloy causes a high increase in the value of the partial pressure of the PbO oxide, at practically very slight change in lead pressure. It means that the lead elimination process can be realized not only by the metal lead evaporation but also by the chemical reaction course of the PbO gaseous oxide formation. However, an analysis of the experimental results did not show an influence of the oxygen content in the liquid copper on the degree of elimination of lead from it. In the whole investigation scope significant elimination of antimony from the Cu-Sb liquid alloys was not found. These results are fully justified because for the alloys analyzed (to mass 2% Sb) the partial pressure of antimony in the temperature range of 1373-1523K is much lower than the copper equilibrium pressure. The process of the antimony elimination from the copper blister in the analyzed temperature range and pressures has a kinetic control, thus it is determined by the rate of the chemical reactions occurring on the interfacial surface. Lowering the pressure in the system does not cause changes in the values of activation energy of the process, what confirms that in the analyzed temperature-pressure range there is no change in the stage determining the process in question. An analysis of the equilibrium composition of the gaseous phase over the Cu-Sb-O liquid alloys (to mass 2% Sb and mass 0.5% oxygen) showed that from the thermodynamic point of view an increase in the oxygen content in the liquid copper gave possibility of the intensification of the antimony elimination from it. It is connected with the fact that an increase in the oxygen content in the liquid alloy causes an increase in the partial pressure of the SbO oxide, at practically slight change in the antimony pressure. At the oxygen content on 0.5% level the SbO pressure has values higher than antimony pressure. It means that the antimony elimination process can be realized, in this case, not only by the metallic antimony evaporation but also by the chemical reaction course of the SbO gaseous oxide formation. An analysis of the experimental results confirmed that an increase in the oxygen content in the liquid copper caused an increase in the antimony elimination level from it.

6

35-lecie Wydziału Inżynierii Materiałowej i Metalurgii Politechniki Śląskiej

100%

Blacha L.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

tom R. XXV, nr 4

741-744

7

Temperature impact on copper evaporation from liquid iron

63%

Blacha L. , Łabaj J.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2011

|

tom Vol. 51, nr 2

103-106

EN

Purpose: The purpose of the studies the results of which are being discussed was to determine the temperature impact on the rate of copper removal from liquid steel under the conditions of reduced pressure. In the present article, the authors have provided the activation energy values established for the process studied which enabled them to find out which of the constituent stages of the copper evaporation process is the determinant one. Design/methodology/approach: The studies of the copper evaporation from liquid iron were conducted using an induction furnace. Based on the results obtained for the change in the copper concentration in liquid bath, the value of the overall copper mass transfer coefficient was estimated. The studies were conducted under the pressures of 0.06 Pa and 101 Pa respectively within the range of temperatures of 1923-1998 K. Findings: The activation energy values estimated based on the mass transfer coefficient values established came to 52 kJmol-1 and 154 kJmol-1 for the pressures of 0.06 Pa and 101 Pa correspondingly. The values obtained for a pressure below 2 Pa were of the same order of magnitude as the activation energy values established for diffusion in liquid metal alloys based on experimental data. Practical implications: Increasing the share of demolition scrap in the charge material for steel smelting by application of the EAF process creates a hazard of the liquid metal contamination with copper. The results obtained may provide to introduce corrections into the process parameters in order to intensify the copper removal process. Originality/value: The literature of the subject lacks discussion of the results of kinetic studies of copper evaporation from liquid steel under the conditions of reduced pressure from the perspective of the temperature impact on this process. The analysis undertaken in the study in question implied that, at low pressures, the copper evaporation process is determined by the phenomenon of mass transfer in the liquid phase.

8

Hutnictwo cynku na Śląsku do końca XIX wieku.

63%

Boryczka A. , Blacha L.

|

tom R. 47, nr 8

369-374

PL

Dokonano rysu historycznego rozwoju hutnictwa cynku na górnym Śląsku do końca XIX wieku. Omówiono rozwój technologii hutniczych oraz przypomniano postacie pionierów tego przemysłu na Śląsku - Christiana Ruberga i Karola Goduli.

EN

Historical outline of the zinc metallurgy development in Upper Silesia by the end of the 19th century is presented. Technological progress which took place in metallurgy at that time has been outlined, and pioneers of this industry in Silesia region - Christian Ruberg and Karol Godula - have been recalled.

9

Hutnictwo cynku na Śląsku w XX wieku.

63%

Boryczka A. , Blacha L.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2002

|

tom R. 47, nr 12

618-622

PL

Dokonano krótkiego rysu historycznego śląskiego hutnictwa cynku w XX wieku. W okresie tym uruchomione zostały na tym terenie pierwsze piece przewałowe, zakład elektrolizy cynku oraz piec szybowy ISP.

EN

A short historical outline of zinc metallurgy development in Silesia in the 20th century is given. The first roll-down furnaces, zinc electrolysis plant and an ISP shaft furnace were set working at that time.

10

I rok funkcjonowania systemu punktów kredytowych w Politechnice Śląskiej

63%

Blacha L. , Hernas A.

Inżynieria Materiałowa

|

2000

|

tom R. XXI, nr 5

213-214

PL

W artykule przedstawiono zasady wdrażanego systemu punktów kredytowych na trzech kierunkach kształcenia w Politechnice Śląskiej; inżynieria materiałowa, metalurgia oraz zarządzanie i inżynieria produkcji. Wskazano pierwsze efekty wynikające z rocznego funkcjonowania systemu oraz potenjalne zagrożenia i utrudnienia mogące wystąpić przy wdrażaniu tego systemu na wyższych latach studiów.

EN

Silesian Technical University has relaunched the European Credit Transfer System to three branches of education; material engineering, metallurgy, management and engineering of production. The fundamental rules of credit transfer system were determined. The first result and effects after a year operating of system are presented in this paper. The potential problems and various hazard connected with function of this system on higher semesters of education were discussed.

11

Wpływ tlenu rozpuszczonego w ciekłej miedzi na proces eliminacji z niej bizmutu

63%

Fornalczyk A. , Blacha L.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2004

|

tom R. 49, nr 8

388-392

PL

W artykule podjęto badania mające na celu określenie wpływu tlenu zawartego w ciekłej miedzi na szybkość usuwania z niej bizmutu na drodze rafinacji próżniowej. Badania te podjęto, gdyż metalu tego nie można usunąć z miedzi na drodze jej elektrorafinacji do zawartości odpowiadającej normom miedzi beztlenowych. Założono też, że tlen może w znaczący sposób wpływać na ten proces. Tlen należy do substancji powierzchniowo aktywnych, które mają zdolność do gromadzenia się na powierzchni międzyfazowej ciekła faza metaliczna-faza gazowa. Tym samym może w sposób istotny wpływać na szybkość procesu, szczególnie w przypadku, gdy ten determinowany jest transportem masy. Wpływ ten objawia się poprzez obniżenie napięcia powierzchniowego, co powoduje utrudnienia w przedostaniu się elementu ciekłego metalu z głębi fazy na powierzchnię. Jednocześnie tlen może powodować powstawanie na powierzchni międzyfazowej blokującej warstwy tlenku metalu.

EN

In present work were executed the tests aimed at determination of the presence of oxygen contained in liquid copper upon a rate of bismuth removal by means of vacuum refining. These examinations were undertook because it was assumed, that oxygen may have a significant effect on this process. The oxygen, like a sulfur, selenium and tellurium belongs to surface-active substances, which have tendency to accumulation at interfacial surface: metallic liquid phase-gaseous phase. Because of that, they can influence significantly the rate of process, especially in case when mass transfer determines it. This influence is manifested by reduction of surface tension, what provokes difficulties in passing of liquid metal from deep inside the phase onto a surface. At the same time oxygen can cause creation of a locking layer of metal oxide at interfacial surface. Description of gaseous phase composition would require to have at disposal the data related with the type of particles being present therein, as well as the data concerning the constants of reaction equilibrium, their generation and description of thermodynamic properties of components in condensed phase of this system. In case of copper in gaseous phase the only components recorded in quantities essential to presented analysis are particles of Cu(g) monomer. These data with reference to bismuth are showing a presence Bi(g) and Bi2(g), in gaseous phase. In case of the presence of oxygen in the system, there are also present the particles of BiO(g), Bi20(g), Bi202(g), Bi203(g), Bi304(g), Bi406(g) [1]. Performed analysis of equilibrium composition of gaseous phase over liquid Cu-Bi-O solutions had proved, that a rise of oxygen content up to 1 % wt. in liquid alloy does not reduce considerably the partial pressure of bismuth. It also causes no distinct rise of the pressure of bismuth oxides with respect to bismuth partial pressure. It means, that from thermodynamic point of view the elimination of bismuth in vacuum refining process is not executed for such alloys by means of evaporation of volatile oxides of this metal. To perform evaluation of the influence of oxygen contained in liquid copper upon process of bismuth elimination, there were executed the tests of vacuum refining of Cu-Bi-0 alloys containing up to 1 % bismuth and 0.5 % oxygen. The tests were made at temperatures 1373 and 1523 K under 67 Pa, 13.3 Pa and 1.33 Pa pressures. For these tests was used a laboratory vacuum furnace VSG-02 Balzers. A sample of alloy was placed in crucible made of Al203. The first sample was cast into a graphite mould, while the second was left in crucible. The obtained sample was weighed and subjected to chemical analysis. The performed own research on elimination of bismuth from Cu-Bi-0 alloys had confirmed the initial thermodynamic analysis of process namely, had showed no influence of oxygen contained in liquid copper on the tested process. It can be stated, that the oxygen contained in copper is causing no inhibition in the process of bismuth elimination, nor by reduction of liquid metal surface tension nor by creation of a locking layer of bismuth oxides. Basing on performed research, as well as on calculations of equilibrium composition of gaseous phase over liquid solutions Cu-Bi-0 it can be stated, that increase of oxygen in liquid alloy does not cause in any distinct degree the bismuth partial pressure, nor is causing any distinct rise the partial pressure of bismuth oxides with regard to bismuth pressure. This means, that the process of bismuth elimination from liquid copper can be executed only by evaporation of metallic admixture and not by evaporation of volatile oxides of this metal.

12

Badania szybkości usuwania bizmutu z ciekłych stopów Cu-Bi w warunkach obniżonego ciśnienia

63%

Fornalczyk A. , Blacha L.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2004

|

tom R. 49, nr 3

105-109

PL

Celem pracy było zbadanie kinetyki usuwania bizmutu z ciekłych stopów Cu-Bi na drodze rafinacji próżniowej. Do realizacji tak sformułowanego celu, koniecznym stało się: wyznaczenie wartości współczynnika przenikania masy dla badanego procesu, oszacowanie współczynników wnikania masy w fazie ciekłej, wyznaczenie stałej szybkości parowania oraz określenie etapu determinującego przebieg procesu parowania. Praca obejmowała także badanie szybkości usuwania bizmutu ze stopów Cu-Bi.

EN

The aim of the study has been research of the kinetics of bismuth removal from the liquid Cu-Bi alloys in a vacuum refining process. To reach this objective it was necessary to: determine an experimental coefficient of the mass transfer, estimate coefficient values of the mass penetration in a liquid phase, determine the evaporation rate constant, and to determine the stage conditioning the evaporation process. The rate of bismuth removal from the Cu-Bi alloys was also investigated.

13

Removal of Lead From Blister Copper by Melting in the Induction Vacuum Furnace

63%

Smalcerz A. , Blacha L.

|

tom Vol. 20, iss. 2

84--88

EN

The usage of the reduced pressure in the processes of smelting and refining of metal alloys allow to remove not only the gases dissolved in the metal bath, but also the impurities having a higher vapour pressure than the matrix metal. Blister copper produced in flash furnace contains many impurities such as lead, bismuth and arsenic. Some of them must be removed from molten metals, because of their deleterious effects on copper electrical properties. When the smelting process is carried out in the induction vacuum furnaces, the above-mentioned phenomenon is being intensified, one or another mixing of bath and increase in the surface area of mass exchange (liquid metal surface). The latter results from the formation of a meniscus being an effect of the electromagnetic field influence on the liquid metal. In the work, the results of refining blister copper in terms of removing lead from it, are presented. The experiments were carried out in the induction crucible vacuum furnace at temperatures of 1473 and 1523 K, and operating pressures in a range of 8 - 533 Pa.

14

Tendencje w reorganizacji procesów utrzymania ruchu

63%

Lalik M. , Blacha L.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2002

|

tom Vol. 69, nr 12

509--510

PL

W artykule przedstawiono tendencje zmian zachodzących w procesach utrzymania ruchu na przełomie ostatnich pięćdziesięciu lat. Omówiono najistotniejsze koncepcje utrzymania ruchu funkcjonujące w przedsiębiorstwach produkcyjnych, z uwzględnieniem najnowszej filozofii nazywanej Total Productive Maintenance. Równocześnie uporządkowano polskie oraz angielskie nazewnictwo poszczególnych systemów.

15

Zmiany w organizacji służb utrzymania ruchu w warunkach restrukturyzacji przedsiębiorstw

63%

Lalik M. , Blacha L.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2003

|

tom Vol. 70, nr 12

489--492

PL

W pracy przedstawiono najistotniejsze zmiany zachodzące obecnie w organizacji sektorów utrzymania ruchu. Omówiono nowoczesne metody i techniki wspomagające utrzymanie ruchu, najpowszechniej wdrażane w restrukturyzowanych przedsiębiorstwach produkcyjnych. Zwrócono uwagę na ich znaczenie, zarówno z technicznego, jak i z rynkowego punktu widzenia.

EN

The most important maintenance changes have been presented. Modern supporting methods and techniques used in maintenance sector during restructuring of plants have been discussed. Attention was paid to its technical and market importance.

16

Aluminium Loss During Ti-Al-X Alloy Smelting Using the VIM Technology

54%

Smalcerz A. , Blacha L. , Łabaj J. , Smalcerz A. , Blacha L. , Łabaj J.

|

nr 1

17

Kinetic Analysis of Aluminium Evaporation from the Ti-6Al-7Nb Alloy

51%

Blacha L. , Golak S. , Jakovics A. , Tucs A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

tom Vol. 59, iss. 1

275--279

EN

In the present paper, kinetics of aluminium evaporation from the Ti-6Al-7Nb alloy during smelting by means of the VIM method at 5 to 1000 Pa has been discussed. To determine the liquid titanium meniscus area and the liquid titanium mean velocity for the experimental conditions of the study, a methodology based on the coupled model of the electromagnetic field and the hydrodynamic field of liquid metal was applied.

PL

W prezentowanej pracy omówiono kinetykę procesu odparowania aluminium ze stopu Ti-6Al.-7Nb wytapianego metodą VIM w zakresie ciśnień od 5 do 1000Pa. Do wyznaczenia powierzchni| menisku ciekłego tytanu oraz średniej prędkości ciekłego tytanu wykorzystano model matematyczny procesu topienia i nagrzewania ciekłego metalu w piecu indukcyjnym uwzględniający sprzężenie pola elektromagnetycznego i pola hydrodynamicznego ciekłego metalu.

18

Wpływ ciśnienia i rodzaju atmosfery gazowej na proces parowania metali z ciekłych stopów.

51%

Blacha L. , Botor J. , Sosnowski R.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

1999

|

tom R. 44, nr 6

274-279

PL

Omówiono na przykładzie stopów miedzi wpływ rodzaju atmosfery i ciśnienia na proces parowania składników z ciekłych stopów metalicznych.

EN

The influence of pressure and of kind of gaseous atmosphere on vaporization process of components from liquid metal alloys are discussed on the example of cooper alloys.

19

Influence of the geometry of the arrangement inductor - crucible to the velocity of the transport of mass in the liquid metallic phase mixed inductive

51%

Przyłucki R. , Golak S. , Oleksiak B. , Blacha L.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2011

|

tom Vol. 11, no 1

171-179

EN

The mutual reactions between the gaseous phase and liquid metals or their alloys are of particular importance for the processes of metal smelting and refining. A comprehensive kinetic analysis of such processes requires extensive knowledge of the mass transfer phenomena taking place in both the aforementioned phases. This results from the fact that in heterogeneous systems, the components of the individual phases react with one another only after penetrating the interface. The parameter characterising the mass transfer velocity in the given phase is the so-called mass transfer coefficient. Knowing its value with reference to both phases as well as knowing the constant velocity of the reaction taking place in the interfacial area enables calculation of the general mass transfer coefficient values characteristic for the given process but also identification of the stages determining the coefficient. Some of the metallurgical aggregates whose design evolution is currently widely discussed are vacuum induction furnaces used for smelting of metals and alloys as well as for their refining. Intensive mixing of the metallic bath, which occurs in the said aggregates, causes an increase in the mass transfer velocity in the metal, and therefore, it can determine various parameters, such as the evaporation process rate for the bath volatile contaminants. This article is an analysis of the results obtained under the tests aimed at determination of the influence exerted by the melting pot position against the inductor in an induction furnace on the mass transfer coefficient for liquid metallic phase.

PL

Pełna analiza kinetyczna procesów chemicznych zachodzących w klasycznych układach metalurgicznych ciekły metal-faza gazowa wymaga znajomości zjawisk transportu masy, z którymi mamy do czynienia w obu fazach. Wynika to z faktu, że w układach heterogenicznych składniki poszczególnych faz reagują ze sobą tylko po przedostaniu się do granicy międzyfazowej. Parametrem charakteryzującym szybkość transportu masy w danej fazie jest tzw. współczynnik transportu masy. Jego znajomość w odniesieniu do obu faz, jak i znajomość stałej szybkości reakcji zachodzącej na powierzchni międzyfazowej pozwala na wyznaczenie wartości ogólnego współczynnika transportu masy charakteryzującej dany proces a także określenie etapów determinujących go. Jednymi z agregatów metalurgicznych, których rozwój konstrukcyjny jest obecnie szeroko obserwowany są próżniowe piece indukcyjne wykorzystywane do wytapiania metali i stopów, jak i ich obróbki rafinacyjnej. Poniżej przedstawiono wyniki badań, których celem było określenie wpływu geometrii układu cewka-tygiel na szybkość transportu masy w ciekłej fazie metalicznej mieszanej indukcyjnie.

20

Wpływ parametrów przesycania i starzenia na mikrostrukturę i właściwości stopów układu Cu-Ti

51%

Blacha L. , Szkliniarz W. , Kościelna A. , Dudzik-Truś A.

|

tom Vol. 31, nr 1

42-45

PL

W pracy przeprowadzono procesy utwardzania wydzieleniowego stopów z układu Cu-Ti o rożnej zawartości tytanu. Ustalono najkorzystniejsze para- metry przesycania i starzenia stopów Cu-0,8% Ti oraz Cu-2% Ti (% mas.). Określono wpływ poszczególnych parametrów utwardzania wydzieleniowe- go na mikrostrukturę i właściwości badanych stopów na przekroju poprzecznym. Określono także skład fazowy obrabianych cieplnie stopów i skład chemiczny faz umacniających. Stwierdzono, że poprzez wprowadzenie odpowiedniej zawartości tytanu oraz dobór właściwych parametrów przesycania i starzenia można w przypadku stopów Cu-Ti otrzymać właściwości na poziomie zbliżonym do tych, które charakteryzują brązy berylowe. Wy- kazano także, że w wyniku zastosowania pomiędzy zabiegami przesycania i starzenia odkształcenia plastycznego na zimno można w znaczący sposób zwiększyć efekt umocnienia stopów z układu Cu-Ti.

EN

The precipitation hardening processes of Cu-Ti based alloys with different titanium contents have been investigated. The optimally parameters for solution treated and ageing of Cu-0,8%Ti and Cu-2%Ti alloys have been established. The effect of particular precipitation hardening parameters on microstructure and properties on cross section of studied alloys have been specified. Phase composition of heat treatment alloys, and chemical com- positions of strengthen phases have been specified, too. It was found, that through introducing adequate titanium content and choice appropriate precipitation hardening parameters it is possible to get properties on the level close to this of beryllium bronze. Have been specified, that in effect of applied the cold work between the solution treatment and aging, it could be obtain the significant increase in hardening effect of Cu-Ti based alloys.