Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Ciśnienie koksowania mieszanek węglowych przygotowanych z komponentów wyraźnie różniących się właściwościami reologicznymi masy plastycznej podczas pirolizy

100%

Rozwadowski A.

|

tom T. 23, z. 2

49-63

PL

W artykule zostały zaprezentowane wyniki badań ciśnienia generowanego przez próbki wybranych węgli koksowych i sporządzonych z tych węgli mieszanek podczas karbonizacji prowadzonej w warunkach stałej objętości oraz ograniczonej ekspansji. Do badań użyto aparatury, której konstrukcja umożliwia symulowanie zjawisk zachodzących w komorze koksowniczej mających wpływ na poziom ciśnienia powstającego w warstwie plastycznej w dwóch charakterystycznych etapach koksowania. W początkowym stadium koksowania, gdy warstwy plastyczne podążają w kierunku środka komory, a między nimi znajduje się nieuplastyczniony jeszcze węgiel wsadowy (karbonizacja w warunkach ograniczonej ekspansji) oraz w momencie połączenia się warstw plastycznych w osi komory (karbonizacja w stałej objętości). W czasie badań stwierdzono, że duża płynność masy plastycznej węgli tworzących mieszankę wsadową oraz zbliżony temperaturowy zakres plastyczności sprzyjają powstawaniu wysokiego ciśnienia w warstwie plastycznej podczas koksowania. Jednocześnie w tych warunkach z dużą intensywnością może przebiegać migracja uplastycznionej substancji węglowej poza obszar warstwy plastycznej oraz kompresja nieuplastycznionej części wsadu, a więc zjawiska, które obniżają ciśnienie w warstwie plastycznej. Wprowadzając do składu mieszanki węgiel, generujący wyższe od pozostałych komponentów ciśnienie podczas karbonizacji i uplastyczniający się w tym samym zakresie temperatur co inne składniki mieszanki, należy liczyć się ze wzrostem ciśnienia generowanego przez taki wsad. Natomiast skuteczne obniżenie ciśnienia koksowania można osiągnąć wprowadzając do wsadu węgiel uplastyczniający się w wyraźnie niższych od pozostałych węgli temperaturach, nawet gdy sam charakteryzuje się wysokim ciśnieniem koksowania.

EN

The article presents the results of a research into the pressure generated by samples of selected bituminous coals and blends made from these coals during carbonization carried out under the conditions of constant volume and limited expansion. The structure of the apparatus used in research enables the simulation of the effects occurring in the coking chamber affecting the level of pressure generated in the plastic layer in two characteristic coking stages. In the early phase of coking, when plastic layers head for the middle part of the chamber and there is unplasticized coal charge between them (carbonization under the conditions of limited expansion) and at the moment of plastic layers combining in the chamber’s axis (carbonization in constant volume). During research it was found that considerable fluidity of the plastic coal mass forming the charge blend and similar temperature range of plasticity facilitate the generation of high pressure in the plastic layer during coking. Simultaneously, under these conditions high intensity may characterize the migration of the plasticized coal substance outside the area of the plastic layer as well as the compression of the unplasticized part of the charge, that is the effects which relatively lower the pressure in the plastic layer. Adding to the composition of the blend coal generating higher pressure during carbonization than other components and plasticizing within the same temperature range as other ingredients of the blend, we have to take into account the rise of the pressure generated by such a charge. Whereas effective reduction of the coking pressure may be attained by adding to the charge coal plasticizing in significantly lower temperatures than other coals even if it is characterized by high coking pressure.

2

Wpływ uziarnienia i wielkości dodatków inertnych na właściwości plastyczne koksowniczej mieszanki węglowej

100%

Rozwadowski A.

|

tom Nr 2

82-89

PL

Zaprezentowano wyniki badań wpływu uziarnienia oraz dodatku składników schudzających na właściwości plastyczne mieszanek sporządzonych na bazie wybranych węgli koksowych. Dodatkami regulującymi plastyczność był węgiel brunatny, antracyt oraz pył koksowy z instalacji suchego chłodzenia koksu. Główna część badań wykonana została w oparciu o standardowy test Gieselera-Hoehnego, podczas którego oznaczano płynność masy plastycznej badanej próbki węgla oraz charakterystyczne temperatury stanu plastycznego. Przeprowadzone badania wykazały, że racjonalne wykorzystanie właściwości plastycznych poszczególnych składników mieszanki węglowej wymaga indywidualnego podejścia do zagadnień ich rozdrabniania. Różnice w przemiałowości tych węgli sprawiają bowiem, iż najbardziej plastyczne składniki mogą gromadzić się zarówno w klasach grubych, drobnych jak i pośrednich. Badania wykazały również, że efektywnym sposobem korygowania właściwości plastycznych koksowniczej mieszanki węglowej jest dodatek sładników schudzających takich jak: pył koksowy, antracyt oraz składnika inertnego w postaci węgla brunatnego (stosowanego w badaniach do celów porównawczych). Skuteczność schudzania mieszanek węglowych za pomocą tych składników jest wyraźnie zróżnicowana. Spośród badanych dodatków właściowości plastyczne węgla najskuteczniej regulował pył koksowy i węgiel brunatny, natomiast "najłagodniejszym" komponentem schudzającym okazał się antracyt.

EN

The article presents the results of research on the influence of grain size distribution and addition of leaning components on the plastic properties of blends composed on the basis of selected bituminous coals. Plasticity regulating additives were brown coal, anthracite and coke dust from the installation of dry coke quenching. The main part of the research was carried out based on the standard Gieseler - Hoehne test, during which the fluidity of the plastic mass of a coal sample was examined and the characteristic temperatures of the plastic state were determined. The conducted research revealed that rational usage of the plastic properties of particular components of a coal blend requires individual approach towards the issues concerning their grounding. The differences in the milling ability of these coals cause that even the most plastic components may accumulate in the coarse, fine as well as in-between classes. The research also demonstrated that an effective way of correcting the plastic properties of a coking coal blend is the addition of leaning components such as: coke dust, anthracite or brown coal (used in the research for comparative purposes). However, it has to be indicated that the leaning ability of coal blends with the use of these components is clearly diverse. Among the additives examined, the plastic properties of coal were most effectively regulated by coke dust and brown coal, whereas anthracite turned out to be "the mildest" leaning component.

3

Uwagi na temat oznaczenia ciśnienia rozprężania wg PN-73/G – 04522

100%

Rozwadowski A.

Karbo

|

2006

|

tom Nr 3

148-151

PL

Przedstawiono krytyczne uwagi dotyczące oznaczenia ciśnienia rozprężania w oparciu o PN-73/G – 04522. Uwagi te dotyczą trzech etapów oznaczenia, tj. przygotowania próbki, przygotowania aparatury oraz wykonania oznaczenia. Przygotowanie próbek nie gwarantuje zapewnienia ich reprezentatywności, sprawia, iż zbyt szerokie spektrum uziarnienia może być źródłem znacznego błędu, a ponadto winno być realizowane na podstawie nieaktualnej już Polskiej Normy. W zakresie przygotowania aparatury do oznaczenia autor wskazał na ewidentny błąd dotyczący wymaganej objętości próbki w tyglu pomiarowym, która jest w praktyce niemożliwa do uzyskania. W przypadku wykonania oznaczenia wątpliwość budzi wymagana szybkość ogrzewania próbki (10 K/min), zbyt długie (5 minutowe) odstępy między kolejnymi odczytami ciśnienia oraz brak ciągłej ewakuacji lotnych produktów pirolizy z przestrzeni między dnem tygla pomiarowego a elementami grzejnymi.

EN

The paper presents critical remarks on determination of expansion pressure according to Polish Standard PN-73/G – 04522. The remarks refer to three stages of the Standard procedure i.e., /i/ preparation of coal sample; /ii/ inserting the sample into measuring apparatus and /iii/ measurements of the pressure. The procedure of coal sample preparation results in excessively wide range of grain size distribution of coal samples prepared from two different coalsas well as in the case when the samples were derived from the same coal. Moreover, no longer effective Polish Standard was recommended as the procedure of coal sample preparation. With regard to apparatus preparation for determination, the author points to an evident error related to the required sample volume in the measuring cylinder, which is in fact, impossible to obtained in practise. In the case of carrying out the measurements, the required heating rate (10 K/min); excessively long intervals (5 min) between the succesive readings of the expansion pressure; lack of continuous removal of volatile pyrolysis products from the space between the bottom of the measuring cylinder and heating elements raise doubts.

4

Wpływ migracji uplastycznionej substancji węglowej poza obszar warstwy plastycznej na wielkość generowanego ciśnienia rozprężania

63%

Rozwadowski A. , Strugała A.

Karbo

|

2003

|

tom Nr 2

85-91

PL

W procesie powstawania ciśnienia rozprężania istotną rolę odgrywa zjawisko wydymania się, czyli wzrostu objętości uplastycznionych ziaren węgla. W warunkach swobodnej ekspansji na skutek nieograniczonego wzrostu objętości takich ziaren ciśnienie gazów pirolitycznych w ich wnętrzu zbliżone jest do ciśnienia atmosferycznego. W warunkach jednak ograniczonych możliwości wzrostu ich objętości, a taka sytuacja ma miejsce w przypadku warstwy plastycznej wsadu w komorze koksowniczej, we wnętrzu uplastycznionych ziaren występuje podwyższone ciśnienie. Wielkość tego ciśnienia zależna jest zarówno od fizykochemicznych właściwości węgla i jego uziarnieniajak również od możliwości ich ekspansji w złożu, jakim jest warstwa plastyczna. Jednym z czynników mogących determinować możliwość tej ekspansji jest zjawisko migracji części uplastycznionej substancji węglowej poza obszar warstwy plastycznej. Celem sprawdzenia, czy zjawisko takie może występować oraz czy może wywierać istotny wpływ na wielkość generowanego przez warstwę plastyczną ciśnienia, przeprowadzono cykl badań laboratoryjnych. Wyniki tych badań wskazują, iż zjawisko migracji części uplastycznionej substancji węglowej poza obszar warstwy plastycznej może występować oraz że zjawisko to może wywierać istotny wpływ na wielkość ciśnienia generowanego przez tę warstwę. Intensywnemu przebiegowi migracji sprzyjają takie czynniki jak wysoka płynność tworzonej przez węgiel masy plastycznej, wysoki poziom ciśnienia generowanego przez warstwę plastyczną oraz niski stopień zagęszczenia warstwy nie uplastycznionego jeszcze wsadu.

EN

In the process of coking pressure formation the swelling phenomenon of plasticized coal grains plays an important part. Under conditions of free expansion, the pressure of pyrolytic gases inside those grains is close in value to the ambient pressure, due to an unrestricted growth in their volume. However, under conditions of a limited increase in their volume, which is the case with the plastic zone of coal charge in the coking chamber, inside the plasticized coal grains there occurs an elevated pressure. Its value depends on the coal, its grain size fraction and on the possibilities of plastic layer expansion. The migration phenomenon of a part of plasticized coal matter beyond the zone of plastic layer is one of the factors influencing this expansion. A series of laboratory examinations were carried out in order to determine whether this phenomenon occurs and whether it can exert a significant influence on the value of the pressure generated by the plastic layer. The experiments involved simulation of conditions prevailing in the cokemaking process in order to explain the migration phenomenon of a part of plasticized coal matter into the layer of „cold" charge (coal grains which have not been plasticized yet). The results indicate that the migration of a part of plasticized coal matter beyond the zone of plastic layer can occur and exert a significant influence on the value of coking pressure generated by this layer. Intensive migration is facilitated by factors like: high fluidity of the plastic mass produced by coal, high value of pressure generated inside the plastic layer and low bulk density of coal charge.

5

Badania ciśnienia generowanego w czasie pirolizy przez warstwę plastyczną węgli o różnych właściwościach koksotwórczych

63%

Rozwadowski A. , Strugała A.

|

tom T. 22, z. 1

73-81

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań ciśnienia generowanego przez złoże uplastycznionych ziaren dla wybranych klas ziarnowych 9 węgli o zróżnicowanych właściwościach koksotwórczych. Badania przeprowadzono zarówno dla warunków stałej objętości, jak też ograniczonej ekspansji pirolizowanej próbki węgla w okresie jego uplastycznienia. W przypadku tych ostatnich stopień ekspansji był adekwatny do wielkości skurczu węgla występującego powyżej temperatury resolidacji, określanego w sposób ilościowy za pomocą metody Sapożnikowa. Stwierdzono, iż wielkość ciśnienia generowanego przez węgiel podczas pirolizy w warunkach stałej objętości jest zależna od jego właściwości koksotwórczych oraz uziarnienia. Należy podkreślić, że w takich warunkach wysokie ciśnienia koksowania generować mogą zarówno węgle o wysokiej, jak i niskiej zawartości części lotnych, oczywiście pod warunkiem posiadania odpowiednich właściwości koksotwórczych. W przypadku pirolizy prowadzonej w warunkach ograniczonej ekspansji jedynie węgiel H. Robert o relatywnie niskiej zawartości części lotnych oraz umiarkowanej zdolności do dylatacji wykazał zdolność do generowania ciśnienia koksowania. Trzeba podkreślić, iż właśnie tego typu węgle należy traktować jako niebezpieczne składniki mieszanek koksowniczych, mogące powodować uszkodzenia masywu ceramicznego baterii oraz trudności z wypychaniem koksu z komory.

EN

The paper presents results of examinations of pressure generated by a bed of plasticized coal grains of selected size fractions for nine coals with various coking properties. The examinations were carried out both for conditions of constant volume and of limited expansion of the carbonized coal sample within the temperature range of coal plasticity. The expansion was proportionate to coal shrinkage occurring above the temperature of resolidation, determined with the Sapożnikow test. It was found, that pressure generated by coal carbonized under conditions of constant volume depends on its coking properties and the size of coal grains. It should be emphasized under such conditions, high coking pressure can be generated by coals with appropriate coking properties, characterized by both high and relatively low content of volatile matter. In the case of carbonization of coals under conditions of limited expansion, only the coal H. Robert with a relatively low volatile matter content and moderate dilatation capacity could generate coking pressure. It should be stressed that it is this type of coal that ought to be regarded as a dangerous component of coal blends which can cause damage of the brickwork of coking chambers and hinder coke pushing.

6

Badanie pirolizy mieszanek węgla kamiennego gazowo-koksowego i miękkiego węgla brunatnego

63%

Karcz A. , Rozwadowski A.

|

tom Nr 6

171-175

PL

Wysoką reakcyjność koksu opałowego można osiągnąć poprzez niewielkie dodatki miękkiego węgla brunatnego do węgla gazowo-koksowego, podstawowego komponentu przemysłowych mieszanek wsadowych stosowanych do produkcji koksu opałowego. W publikacji przedstawiono wyniki badań procesu uplastycznienia mieszanek węgla gazowo-koksowego i inertnego plastycznie miękkiego węgla brunatnego dodawanego w ilościach 5,10,15, i 20 % oraz badań termograwimetrycznych procesu ich odgazowania. Oddziaływanie dodatków węgla brunatnego na wytrzymałość i reakcyjność uzyskanych karbonizatów weryfikowano koksując odpowiednie mieszanki w retorcie Jenknera, przy zróżnicowanym zagęszczeniu wsadu, symulującym warunki zasypowego i ubijanego procesu produkcji koksu. Uzyskane wyniki badań pozwalająna stwierdzenie, że decydujące znaczenie dla kształtowania właściwości fizykochemicznych karbonizatów otrzymywanych na drodze pirolizy węgla gazowo-koksowego i brunatnego ma oddziaływanie intensywnie odgazowujących ziaren węgla brunatnego z powstającą masą plastyczną. Proces ten determinuje stopień spieczenia i wytrzymałość mechaniczną karbonizatów. W dalszych fazach pirolizy, w czasie transformacji półkoksu w koks, ubytek masy karbonizatu z węgla brunatnego, zbliżony wielkością i dynamiką do ubytku masy karbonizatu z węgla gazowo-koksowego, nie powinien powodować dodatkowych naprężeń w koksowanym wsadzie, a więc pogarszać końcowe właściwości mechaniczne koksu. Wzrost zagęszczenia wsadu zawierającego w swym składzie węgiel gazowo-koksowy i miękki węgiel brunatny jest czynnikiem korzystnie oddziałującym na wytrzymałość karbonizatów. Siła tego oddziaływania rośnie wraz z udziałem węgla brunatnego we wsadzie. Większy stopień zagęszczenia wsadu korzystnie wpływa również na reakcyjność karbonizatów z mieszanek węgla gazowo-koksowego i węgla brunatnego. Uzyskane wyniki pozwoliły na określenie wytycznych do dalszych badań mających na celu sprawdzenie w warunkach przemysłowych możliwości ewentualnego wprowadzenia węgla brunatnego do mieszanek węglowych w przemysłowej do produkcji koksu opałowego. Jako optymalny uznano 15 % dodatek węgla brunatnego we wsadzie.

EN

High reactivity of domestic coke can be achieved by means of adding a small amount of soft brown coal to the coal blend. This addition, however, exerts a negative influence on mechanical properties of resulting coke. The paper presents the results of plastic properties examinations of coal blends produced from high volatile bituminous coal with the addition of various amounts of brown coal (5, 10, 15 and 20 %). Standard laboratory methods for plastic properties evaluation as well as an innovative test of rheological properties have been applied. The research focused on two kinds of coal, i.e. high volatile bituminous coal and soft brown coal from the Konin open strip mine. Fot both of these coal types as well as their blends the thermogravime-tric tests have been carried out within the temperature range of 20 - 900°C. Coal char samples for mechanical properties examinations and reactivity tests have been produced using the Jenkner retort. The obtained results show that the interaction of brown and hard coal occurring within the temperature range of coal blend plasticity has a crucial effect on the degree of agglomeration and, consequently, on mechanical properties of resulting coke. Along with the increase of brown coal percentage in the examined blend, rapid reduction of dilatation as well as an increase of devolatilization rate have been observed. Consequently, the porous structure of resulting coke underwent a significant transformation, which led to an increase of coke reactivity. It has also been stated, that the interaction of brown and hard coal occurring above the temperature of resolidification does not influence the mechanical properties of resulting coke. The devolatilization rates of brown coal and hard coal are similar above this temperature. For this reason no local stresses arise. Moreover, it has been found that the bulk density increase has beneficial effect on the mechanical properties as well as reactivity of coke produced from blends of bituminous and soft brown coal. The above mentioned effect is particularly powerful for blends with high percentage of brown coal.

7

Zmiany właściwości i struktury karbonizatów z węgla gazowo-koksowego pod wpływem dodatku miękkiego węgla brunatnego

63%

Bratek K. , Rozwadowski A.

|

tom Nr 7

204-209

PL

Celem pracy było zbadanie wpływu dodatku węgla brunatnego do węgla gazowo-koksowego typu 34.2 w ilości 10, 15 i 20 % na właściwości i strukturę otrzymanych karbonizatów. Proces karbonizacji węgli i mieszanek prowadzono w retorcie Jenknera do temperatury 900°C, stosując dwa zagęszczenia wsadu 800 i 1000 kg/m3. W badaniach karbonizatów stosowano analizę techniczną i elementarną, oznaczanie gęstości, reakcyjności, strukturalne badania mikroskopowe oraz badania porozy-metryczne. Stwierdzono, że dodatek węgla brunatnego do węgla gazowo-koksowego powoduje wzrost reakcyjności, porowatości i ilości struktur izotropowych w karbonizacie. Karbonizaty otrzymane ze wsadu ubijanego wykazywały lepsze właściwości niż ze wsadu zasypowego. Najlepsze właściwości wykazywał karbonizat z mieszanki z dodatkiem 15 % węgla brunatnego, ale nawet z mieszanki zawierającej do 20 % węgla brunatnego ze wsadu zasypowego i ubijanego można otrzymać karbonizat spieczony o dobrej wytrzymałości i wysokiej reakcyjności.

EN

The aim of the work was to examine the influence of the percentage of brown coal in the blend with high volatile bituminous coal on the properties and porous structure parameters of obtained chars. The carbonisation tests were carried out by means of the Jenkner-retort up to 900°C. Two bulk densities of 800 and 1000 kg/m(3) were used. Ultimate and proximate analysis, determination of density, reactivity, structural microscopic studies using optical and scanning microscopes and porosime-tric studies were used in char investigations. It was stated that the addition of brown coal to the high volatile bituminous coal causes an increase of char reactivity, porosity and amount of anisotropic structures. The chars obtained from the coal samples with bulk density of 1000 kg/m(3) had better parameters than those obtained from samples with bulk density of 800 kg/m(3). The char produced from the blend with 15 % addition of brown coal had the best properties. The coke with good mechanical properties as well as law reactivity can be obtained even from blends with 20 % addition of brown coal.

8

Ocena możliwości wytwarzania wysokoreakcyjnego karbonizatu na drodze kopirolizy węgla koksowego i miękkiego węgla brunatnego

63%

Korcz A. , Rozwadowski A.

|

tom Nr 8-9

289-294

PL

Celem badań było ustalenie możliwości otrzymania wysokoreaktywnego, a jednocześnie wytrzymałego mechanicznie paliwa bezdymnego z mieszanek węgli gazowo-koksowych i miękkiego węgla brunatnego. Prowadząc proces kopirolizy w retorcie Jenknera ustalono, że czynnikami które istotnie wpływały na jakość wyprodukowanych karbonizatów były: ilość dodatku węgla brunatnego oraz tem-peratura końca procesu odgazowania. Dalsze badania wykazały, że 15 procentowy dodatek węgla brunatnego nic pogarszał jeszcze w sposób wyraźny wytrzymałości karbonizatu, powodował natomiast około 80 procentowy przyrost jego reakcyjności i wyraźne obniżenie temperatury zapłonu w tlenie.

EN

The goal of the study was to evaluate a potential of formation of a smokeless, highly reactive and mechanically resistant fuel from gaseous -cocking coals blends and soft brown coal. The copyrolysis process was carried out in the Jenkner retort. Both the proportion of a brown coal in the blend and the final carbonisation temperature were found to be the significant factors having and effect on the quality of carbonizates. For example, a 15 wt % brown coal addition did not yet appear to deteriorate markedly the mechanical properties of the carbonate but IDE to approximately 80 % increase of the carbonate's reactivity and significant lowering of the ignition temperature in oxygen.

9

Zagadnienie zagospodarowania pylistego węgla drzewnego

51%

Kosturkiewicz B. , Janewicz A. , Hryniewicz M. , Rozwadowski A.

|

2015

|

tom Nr 6

99--105

PL

Zobowiązanie Wspólnoty Europejskiej do rozwoju energii ze źródeł odnawialnych na jej terytorium, potwierdzone na posiedzeniu Rady Europejskiej w marcu 2007 roku, postawiło przed Polską nowe zadania w tym zakresie. Zgodnie z załącznikiem nr 1 do dyrektywy w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych docelowy ich udział w końcowym zużyciu energii brutto w naszym kraju w roku 2020 (S2020) musi wzrosnąć do co najmniej 15 %. Za celowe należy zatem uznać dążenie do zagospodarowania wszelkich odpadów pochodzenia roślinnego. Jednym z takich odpadów jest pył węgla drzewnego powstający w czasie procesu segregacji tego paliwa pod kątem jego sprzedaży. W skład pylistego węgla drzewnego wchodzi ok. 81 % części palnych. W celu przygotowania tego odpadu do zagospodarowania w Katedrze Systemów Wytwarzania AGH zrealizowano program badawczy obejmujący opracowanie technologii brykietowania pyłu węgla drzewnego wraz z analizą fizykochemiczną tego paliwa. W artykule zaprezentowano wyniki badań.

EN

Obligations of the European Community regarding development of renewable sources of energy in its territory, confirmed during sitting of European Council in March 2007, have set new aims for Poland in this matter. According to an attachment number 1 to directive regarding promoting renewable sources of energy, the energy obtained from renewable sources of energy included in the final gross amount of energy usage in Poland in year 2020 has to increase to at least 15%. It is vital therefore to develop all of the plant-based waste. One of such is the charcoal dust created during segregation of this fuel paying special attention to its selling value. Dusty/powdery charcoal consists of about 81% of combustible elements. In order to prepare this waste to its development in Department of Manufacturing Systems, AGH University of Science and Technology, a research that aims to develop a briquetting technology of charcoal dust with its physiochemical analysis was ran. The results of that research are presented in the article.

10

The effect of drying of bituminous coals on their coking properties

51%

Burmistrz P. , Karcz A. , Rozwadowski A.

|

tom T. 21, z. 4

21-31

EN

The paper presents results of investigations of the effect of coking coals drying up to the moisture content 4 and 6% on their coking properties. The coals were dried in the atmosphere of nitrogen and air at the temperatures of 150ºC and 210ºC. No significant deterioration of coking properties of the dried coals was recorded.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu podsuszania węgli koksowych do zawartości wilgoci 4 i 6% na ich właściwości koksotwórcze. Węgle podsuszano w atmosferze azotu oraz powietrza przy temperaturach 150 i 210ºC. Nie stwierdzono istotnego pogorszenia właściwości koksotwórczych podsuszanych węgli.

11

Temperatura zapłonu i inne właściwości energetyczne karbonizatów z wybranych rodzajów biomasy i węgla kamiennego

51%

Rozwadowski A. , Rozwadowska T. , Kuliga J.

|

tom nr 7

400-404

PL

Przedstawiono wyniki badań wybranych parametrów energetycznych karbonizatów otrzymanych w warunkach laboratoryjnych z biomasy leśnej, agrarnej, odpadów przemysłu rolno-spożywczego oraz biomasy pochodzącej z upraw energetycznych. Karbonizaty te otrzymano poddając biomasę pirolizie w temperaturze 400 i 600 °C. W trakcie badań oznaczono parametry, które ocenia się rutynowo w ramach analizy technicznej paliwa stałego, tj. zawartości wilgoci, popiołu i części lotnych oraz ciepła spalania, a także zmierzono temperaturę zapłonu karbonizatów w trzech atmosferach zróżnicowanych pod względem zawartości tlenu.

EN

Presented are research results of selected energy parameters of carbonizates obtained in laboratory conditions from forest, agrarian, agro-food industry wastes and energy crops biomass. The chars were obtained in the way of biomass pyrolysis in 400 and 600 °C. During the research some parameters, that are routinely assessed in the frames of technical analysis of solid fuels, were determined i.e. the contents of moisture, ash and volatile matter as well as their calorific value. Also the ignition temperature of carbonizates in three atmospheres differentiated with regards to oxygen contents was measured.

12

Wpływ ciśnienia generowanego przez złoże uplastycznionych ziaren węglowych i stopnia jego ekspansji na wytrzymałość strukturalną karbonizatów

51%

Rozwadowski A. , Rozwadowska T. , Trybek G. , Rataj M.

Karbo

|

2011

|

tom Nr 2

88--94

PL

Przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych wpływu ciśnienia generowanego podczas pirolizy prowadzonej w warunkach stałej objętości i ograniczonej ekspansji przez uplastycznione próbki wybranych węgli koksowych na wytrzymałość strukturalną otrzymanych z nich karbonizatów. Węgle te reprezentowały typy węgli kamiennych, które wydobywane są w Polsce i stosowane są jako komponenty koksowniczych mieszanek wsadowych do produkcji koksu najwyższej jakości. Badania wykazały, że zmiana ciśnienia generowanego przez złoże uplastycznionych podczas pirolizy ziaren węgla, której dokonywano przez stopniowe ograniczanie stopnia jego ekspansji miała wpływ na porowatość otrzymanych w ten sposób karbonizatów, a w konsekwencji na ich wytrzymałość. Wytrzymałość ta zależała jednak nie tylko od wartości generowanego ciśnienia i stosowanego stopnia ekspansji ale również od rodzaju użytego do badań węgla. Zaobserwowano, że węgle ortokoksowe typu 35.2 dają podczas pirolizy karbonizaty o wysokiej wytrzymałości, nawet gdy piroliza prowadzona jest w warunkach umożliwiających wysoki stopień ekspansji warstwy plastycznej, a generowane ciśnienie posiada stosunkowo niską wartość. Natomiast posiadający bardzo dobre właściwości dylatometryczne węgiel ortokoksowy typu 35.1 we wszystkich stosowanych w czasie badań wariantach ekspansji dostarczał karbonizaty charakteryzujące się najniższą wytrzymałością strukturalną. Cechą charakterystyczną karbonizatów z węgla gazowo-koksowego była wysoka wytrzymałość strukturalna, porównywalna do wytrzymałości karbonizatów z węgla typu 35.2 gdy otrzymywane były podczas pirolizy w stałej objętości oraz niska wytrzymałość, wówczas gdy uplastyczniony węgiel posiadał możliwość stosunkowo niewielkiej ekspansji. W wyniku tego niewielkiego wzrostu ekspansji drastycznie spadało ciśnienie generowane przez uplastycznione próbki tego węgla.

EN

The paper presents results of laboratory examinations of influence of pressure generated during pyrolyse under constant capacity conditions and expansion limited by plasticized samples of selected hard coals on structural strength of carbonizates received from them. These coals represent types of hard coal which are mined in Poland and are components of coal compounds which can be used to produce the highest quality coke. Investigations indicated that change of pressure generated by plasticized during pyrolyse coal grains, which pyrolyse has been done by gradually limitation degree of coal expansion, had an influence on porosity of received by this way carbonizates and as consequence had an influence on their strength. Carbonizates` strength depends not only on generated pressure and degree of expansion but depends also on type of used for examinations coal. It was observed that ortho-coking coals type 35.2 give, during pyrolysis, carbonization products with high strength, even when the pyrolysis is conducted under conditions allowing for a high degree of expansion of the plastic layer, and the pressure generated has a relatively low value. However, having a very good type dilatometric properties ortho-coking coal type 35.1 in all the variants in the tests provided carbonizates characterized by the lowest structural strength in all alternatives of expansion during investigations. A characteristic feature of chars from gassy-coking coals was high structural strength, comparable to the strength of carbonizates from coal type 35.2 when they were obtained during the pyrolysis at constant volume and low strength, when plasticized carbon had a possibility of a relatively small expansion. As a result of this slight increase of expansion the pressure that was generated by the plastified samples of this coal dropped dramatically.

13

Studies of catalytic coal gasification with steam

51%

Porada S. , Rozwadowski A. , Zubek K.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2016

|

tom Vol. 18, nr 3

97--102

EN

One of the promising processes, belonging to the so-called clean coal technologies, is catalytic coal gasification. The addition of a catalyst results in an increased process rate, in which synthesis gas is obtained. Therefore, the subject of this research was catalytic gasification of low-ranking coal which, due to a high reactivity, meets the requirements for fuels used in the gasification process. Potassium and calcium cations in an amount of 0.85, 1.7 and 3.4% by weight were used as catalytically active substances. Isothermal measurements were performed at 900°C under a pressure of 2 MPa using steam as a gasifying agent. On the basis of kinetic curves, the performance of main gasification products as well as carbon conversion degree were determined. The performed measurements allowed the determination of the type and amount of catalyst that ensure the most efficient gasification process of the coal ‘Piast’ in an atmosphere of steam.

14

Koks opałowy z węgla gazowo-koksowego i miękkiego węgla brunatnego jako potencjalne paliwo komunalne

51%

Karcz A. , Rozwadowski A. , Kubica K. , Pawlak L.

|

tom Nr 9

256-261

PL

Przedstawiono wyniki analiz właściwości fizykochemicznych i mechanicznych koksu opałowego otrzymanego z węgla gazowo-koksowego i miękkiego węgla brunatnego, który wyprodukowano w warunkach przemysłowych stosując metodę prób skrzynkowych. Uzyskane wyniki, które potwierdzają rezultaty wcześniejszych badań laboratoryjnych, pozwalają na stwierdzenie, że z mieszanki zawierającej w stanie suchym 90 % węgla gazowo-koksowego i l O % węgla brunatnego można otrzymać wysokoreakcyjny koks o odpowiednim uziarnieniu oraz wytrzymałości, przydatny jako paliwo w paleniskach eksploatowanych w sektorze komunalno-bytowym. Przeprowadzone w instalacji do atestacji paliw stałych porównawcze badania efektywności energetycznej i emisyjnej procesu spalania koksu z węgla gazowo-koksowego z 10 % dodatkiem węgla brunatnego oraz sortymentowego węgla kamiennego wykazały, że koks ten spala się z taką samą sprawnością cieplną jak węgiel, jest natomiast paliwem zdecydowanie bardziej przyjaznym dla otoczenia.

EN

The paper presents the examination results of physical, chemical and mechanical properties of domestic coke. This coke was produced on a semi-commercial scale from blends of high volatile bituminous coal and soft brown coal. The obtained results, which are in accordance with the results of earlier laboratory examinations, lead to a conclusion that it is possible to produce domestic coke from a blend containing 90 % of high volatile bituminous coal and 10 % of soft brown coal. The coke produced from such blend is characterised by high reactivity, good mechanical properties as well as proper size distribution, and therefore can be utilised as the smokeless domestic fuel. The emission rates of air pollutants and the combustion efficiency were evaluated for the obtained coke, as well as for the size-grade hard coal with the use of the standard laboratory equipment for solid fuels conformity certification. These examinations showed that the combustion efficiency was similar for both fuels, while the emission of air pollutants was much lower for the coke.To conclude, a conventional coke plant can produce a high quality domestic coke. It is possible to substitute such coke for hard coal, which would lead to a reduction of air pollutant emission.

15

Temperatura zapłonu karbonizatów węglowych

51%

Karcz A. , Jonas J. , Jurzecka E. , Rozwadowski A.

|

2001

|

tom T. 17, z. 2

19-28

PL

Temperatura zapłonu jest ważnym parametrem oceny wartości użytkowej karbonizatów węglowych szczególnie wówczas, gdy są stosowane jako paliwa bezdymne w gospodarce komunalnej. Przedstawiono prostą i szybką metodę oceny tego wskaźnika. Opisano wyniki badań nad ustaleniem poziomu podstawowych czynników pomiaru, takich jak: masa naważki i jej uziarnienie, prędkość ogrzewania oraz wielkość strumienia objętościowego tlenu. Przy ustaleniu istotności wpływu wyżej wymienionych czynników na końcowy wynik pomiaru, zastosowano eksperyment czynnikowy typu kwadratu grecko-łacińskiego. Na podstawie analizy uzyskanych rezultatów oraz kierując się minimalizacją czasu i kosztu oznaczenia ustalono następujące poziomy czynników przy pomiarze temeperatury zapłonu karbonizatów: masa próbki 1,5 g; uziarnienie 0,5-1 mm, prędkość ogrzewania 10 K/min i strumień objętościowy tlenu 400 cm3/min. W celu sprawdzenia przydatności zaproponowanej metody pomiaru temperatury zapłonu karbonizatów wykonano serię badań dziesięciu karbonizatów o zróżnicowanym stopniu odgazowania, wyprodukowanych z węgli kamiennych o różnym stopniu uwęglenia. Badane próbki reperezenotowały: typowe paliwa bezdymne produkowane z niskozmetamorfizowanych węgli kamiennych zawierające charakterystyczną dla tego typu paliw ilość części lotnych (8-10%), która gwarantuje wysoką ich reakcyjność, średnioreakcyjne koksy przeznaczone dla celów pozahutniczych produkowane w bateriach systemu zasypowego i ubijanego oraz niskoreakcyjne koksy metalurgiczne o zróżnicowanej jakości. Przeprowadzone badania wykazały, że badane próbki z wysokoreakcyjnych paliw bezdymnych posiadały najniższą, mieszczącą się w zakresie 350-400oC temperaturę zapłonu, pozwalającą na poprawne ich spalanie w warunkach prostych palenisk rusztowych. Temperatury zapłonu dla koksów do celów pozahutniczych mieściły się w przedziale 430-520oC, natomiast koksy przeznaczone do procesu wielkopiecowego posiadały temperaturę zapłonu w tlenie od około 550 do 590oC. Przeprowadzone badania w pełni potwierdziły przydatność zaproponowanej metody do pomiaru temperatury zapłonu szerokiej gamy karbonizatów węglowych, począwszy od typowych paliw bezdymnych o cechach półkoksu i bardzo niskich temperaturach zapłonu rzędu 350oC, aż po najlepszej jakości koksy przeznaczone do wielkich pieców stosujących technologię PCI, w których temperatura zapłonu sięga 590oC.

EN

One of the essential parameters that characterizes the properties of carbonizates for use as fuels is their ignition temperature. Herein, described is a simple and fast method for the determination of the ignition temperature of solid fuels. First, discussed is a study on the selection of essential factors influencing the determination of the ignition temperature such as the mass of sample, grain size fraction, heating rate, and oxygen flow rate. The Greek-Latin square method is applied to establish the significance of these factors. Based on the results of the study and on cost and time optimization, the following experimental values are chosen: sample mass - 1,5 g; grain size fraction - 0,5-1,0mm; heating rate - 10 K/min; oxygen flow rate - 400 cm3/min. In order to evaluate the suitability of the method, a series of measurements were carried out for ten carbonizates with varying degrees of carbonization and which were obtained from various hard coals. These carbonizates included, among others, typical smokeless fuels with the volatile matter contents of 8-10% which were manufactured from bituminous coals and which showed relatively high reactivities. They also included the medium reactivity cokes made by the stamping and free charging methods for other than metallurgical applications as well as a few low reactivity metallurgical cokes. The data indicated that the high reactivity smokeless fuels had the lowest ignition temperatures ranging from 350 to 400oC that should have made their combustion possible in simple grate furnaces. The ignition temperatures for the medium reactivity cokes were in the range of 430-520oC and for the low reactivity metallurgical cokes were in the range of 550-590oC. The study fully confirmed the suitability of the proposed method for the determination of the ignition temperature as applied to a series of carbonizates ranging from the typical smokeless fuel with the relatively low ignition temperature of 350oC to the best quality metallurgical coke for a potential use in PCI technology with the ignition temperature of 590oC.

16

Analiza możliwości wykorzystania laboratoryjnego pomiaru ciśnienia koksowania do prognozowania jakości koksu

51%

Burmistrz P. , Bytnar K. , Rozwadowski A. , Rozwadowska T.

|

tom Nr 3

110-117

PL

Przedstawiono wyniki badań wykonanych w celu oceny możliwości wykorzystania wyników laboratoryjnego pomiaru maksymalnego ciśnienia koksowania jako syntetycznego wskaźnika charakteryzującego potencjał koksotwórczy wsadu węglowego. Przeprowadzona analiza statystyczna wyników tych badań potwierdziła występowanie istotnej korelacji pomiędzy wskaźnikiem ciśnienia koksowania a standardowo wyznaczanymi parametrami charakteryzującymi właściwości koksotwórcze węgla, tj.: maksymalną plastycznością Fmax, dylatacją b, dylatacją całkowitą (a+b) oraz zakresem plastyczności (tIII-tI), temperaturą kontrakcji tII i wartością stosunku . Dodatkową zaletą tego wskaźnika jest to, że pomiar może być wykonany na próbkach węgla posiadającego identyczne uziarnienie i podobny stopień zagęszczenia jakim charakteryzują się przemysłowe mieszanki węglowe, a więc uwzględnia on częściowo warunki w jakich przebiega proces pirolizy w komorze koksowniczej. W związku z tym wskaźnik ten może być rozpatrywany jako potencjalne narzędzie (zmienna niezależna) służące do ilościowego prognozowania jakości koksu np. wskaźników CRI i CSR oznaczanych w teście Nippon Steel Co.

EN

The article presents the results of the research carried out in order to estimate the possibility to use the results of the laboratory measurement of the maximum coking pressure as a synthetic indicator characterizing the coke-generating potential of coal charge. The statistical analysis of the results of the research confirmed the existence of significant correlation between the coking pressure index and the conventionally defined parameters characterizing the coke-generating properties of coal, i.e.: the maximum plasticity Fmax, dilatation b, total dilatation (a+b) and the range of plasticity (tIII-tI), the temperature of contraction tII and the value of the quotient . The index is also valuable for the fact that the measurement can be taken on coke samples exhibiting identical granulation and a similar degree of density which characterizes industrial coke blends, thus it partly recognizes the conditions in which the process of pyrolysis takes place in the coking chamber. Therefore, this index can be considered as a potential tool (the independent variable) for quantitative forecasting of the quality of coke, e.g. the indicators CRI and CSR determined in the Nippon Steel Co. test.

17

Wpływ wybranych parametrów procesu termicznej obróbki węgla kamiennego na skuteczność usuwania rtęci

51%

Dziok T. , Strugała A. , Rozwadowski A. , Okońska A.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

tom T. 93, nr 12

2034-2037

PL

Dwa niewzbogacone węgle kamienne poddano obróbce termicznej, analizując wpływ końcowej temperatury procesu, szybkości ogrzewania, czasu wytrzymywania w końcowej temperaturze, uziarnienia węgla oraz rodzaju i natężenia przepływu gazu nośnego na zawartość rtęci w produkcie końcowym. Największy wpływ na skuteczność usunięcia rtęci miała końcowa temperatura procesu, szybkość ogrzewania oraz rodzaj i natężenie przepływu gazu nośnego.

EN

Two Polish bituminous coals were thermally pretreated in stationary bed at 110-330°C in N2, air, C02 or H2 streams to study the Hg removal efficiency. The efficiency was the highest for H2 (quite 80%) and increased with increasing the final temp, of the process and decreasing heating rate.

18

Zmiany zawartości rtęci w węglu kamiennym w procesie jego wzbogacania

45%

Dziok T. , Strugała A. , Rozwadowski A. , Górecki J. , Ziomber S.

Polityka Energetyczna

|

2014

|

tom T. 17, z. 4

277--288

PL

Rtęć i jej związki zalicza się do bardzo niebezpiecznych substancji. Do głównych źródeł emisji rtęci spowodowanych działalnością człowieka zalicza się procesy spalania paliw kopalnych, głównie węgla. Istnieje szereg metod pozwalających ograniczyć emisję rtęci z tych procesów. Metody te można podzielić na dwie główne grupy. Do pierwszej zaliczane są metody polegające na usuwaniu rtęci ze spalin, a do drugiej należą metody polegające na obniżeniu zawartości rtęci w węglu przed jego wykorzystaniem. Do tej grupy zalicza się proces wzbogacania węgla. Celem prezentowanego artykułu było określenie zmiany zawartości rtęci w wybranych polskich węglach kamiennych w procesie ich wzbogacania. Dla potrzeb realizacji pracy przeanalizowano wytypowane przemysłowe urządzenia do wzbogacania węgla. Dla każdego urządzenia zbadano nadawę i koncentrat. W świetle uzyskanych wyników można stwierdzić, że proces wzbogacania nie zawsze pozwala na obniżenie zawartości rtęci w węglu. Niemniej jednak, uwzględniając polepszenie jakości węgla wskutek obniżenia w nim zawartości substancji mineralnej, uzyskuje się zadowalające rezultaty. Obniżenie zawartości substancji mineralnej, powoduje znaczny wzrost jego kaloryczności, a tym samym zmniejszenie jego jednostkowego zużycia, co z kolei pozwoli na zmniejszenie ilości emitowanej do środowiska rtęci. Uzyskane skuteczności w obniżeniu zawartości rtęci przy uwzględnieniu wzrostu kaloryczności węgla wynosiły od 10 do 89%. Najwyższe jej wartości uzyskano dla wzbogacania w płuczce zawiesinowej cieczy ciężkiej.

EN

Mercury and its compounds are classified as extremely hazardous substances. The main sources of mercury emissions caused by human activities are the combustion processes of fossil fuels – mainly coal. There are several methods which enable a reduction in mercury emissions from these processes. They can be classified under two main groups. The first group includesmethods for removing mercury from exhaust gases (post-combustion methods). The second group includes methods of reducing the mercury content in coal before its utilization (pre-combustion methods). The coal washing process is classified under the second group of methods. The aim of this paper was to determine the changes in the mercury content in hard coal in the coal washing process. Coal samples obtained in hard coal processing plants were analyzed. For each case, raw and clean coals were examined. In view of the results, it can be concluded that the coal washing process does not lead to a reduction of mercury content in all cases. However, taking into account the improvement in coal quality as a result of a reduction of themineralmatter content, the results obtained were promising. The reduction of mineral matter causes a significant increase in caloric value. A higher calorific value of coal will reduce its consumption and, thus, will reduce the amount of mercury emitted into the environment. The determined ratios of mercury content reduction ranged from 10 to 89%. The highest ratios were obtained for dense media baths.