Wyniki 1-10 spośród 10 dla zapytania: authorDesc:"WojCieCH BiaLiK"

Badania wstępne wybranych parametrów cieplno-przepływowych nowoczesnego pieca rezystancyjno-łukowego do wytopu żelazokrzemu


  W artykule zostały przedstawione wyniki pomiarów wybranych parametrów termodynamicznych pieca rezystancyjno-łukowego. Badania prowadzono w piecu z nową konstrukcją kołpaka. Został on przystosowany do kontrolowanego dopalania gazów poreakcyj- nych. Mierzono rozkład temperatury atmosfery gazowej i jej skład. Temperaturę łoża wsadu oraz ścian zewnętrznych analizowano za pomocą termowizji w podczerwieni. Przedstawione dane pozwalają prowadzić analizę możliwości wykorzystania entalpii gazów w układzie odzyskowym pieca oraz weryfikować modelowanie matematyczne urządzenia. The results of measurements of selected thermodynamic parameters of the resistance-arc furnace are presented in the article. The study was conducted in an innovative solution resistance-arc furnace. Surface temperature of the furnace, concentrations of the major components of gas and it’s temperature were discussed from the viewpoint of cooperation of furnace with the heat recovery system. The presented data allow analysis of the possible use of excess of enthalpy gas recovery system of the furnace and verify the mathematical modelling of the device. Słowa kluczowe: piec rezystancyjno-łukowy, metrologia procesów cieplnych, odzysk energii Keywords: resistance-arc furnace, thermal processes metrology, [...]

Wpływ zanieczyszczeń surowców na proces technologiczny wytopu żelazokrzemu


  Bazując na algorytmie minimalizacji Gibbsa (FEM) oraz modelu fizykochemicznym, przedstawiono wyniki obliczeń teoretycznych dotyczą- cych wpływu składu chemicznego surowców na proces elektrotermiczny wytopu żelazokrzemu. W obliczeniach wykorzystano możliwości, jakie stwarza włączenie do najnowszej wersji pakietu do obliczeń termochemicznych HSC 6.1 dodatku umożliwiającego korzystanie z bazy danych termochemicznych i rozwiązywanie zagadnienia FEM bezpośrednio na arkuszu kalkulacyjnym Excel. Jako model procesu elektro- termicznego wytopu żelazokrzemu w piecu rezystancyjno-łukowym wykorzystano układ złożony z dwóch reaktorów izotermicznych: górne- go o temperaturze niższej T1 i dolnego o temperaturze wyższej T2 . Pomiędzy reaktorami i otoczeniem oraz pomiędzy reaktorami wewnątrz układu, zachodzi cyklicznie wymiana masy w chwilach gdy w reaktorach osiągnięty jest stan równowagi. Based on the Minimum Gibbs Free Enthalpy algorithm (FEM) and model of the reaction zones located around electrode tips in the submerged arc furnace, analysis of the raw materials chemical composition influence on the ferrosilicon smelting process was carried out. In the calculations new opportunities created by the HSC 6.1 software package which enables the use of a thermochemical database and equilibrium calculations directly in the Excel spreadsheet have been utilized. As a model of the ferrosilicon process in the submerged arc furnace is a system of two closed isothermal reactors: an upper one with a lower temperature T1 , and a lower one with a higher temperature T2 . Between the reactors and the environment as well as between the reactors inside the system, a periodical exchange of mass occurs at the moments when the equilibrium state is reached. Słowa kluczowe: żelazokrzem, FeSi75, piec rezystancyjno-łukowy, model, algorytm minimalizacja Gibbsa, HSC 6.1 Key words: ferrosilicon process, FeSi75, submerged arc furnace, model, Gibbs Free Enthalpy algorithm, HSC 6.1 Wstęp[...]

Właściwości reduktorów węglowych dla procesu elektrotermicznego wytopu żelazokrzemu


  Wskazano na potrzebę zastosowania reduktora dla procesu elektrotermicznego wytopu żelazokrzemu w postaci mieszaniny węgli, w skład której wchodzą zarówno węgle o wysokim stopniu uwęglenia (Cfix = 60÷62%), jak również węgle uboższe, ale o wysokiej reakcyjności względem SiO (Vdaf > 38%, R0 ≤ 0,65%). Udział w mieszaninie wysokoreakcyjnych węgli określono bazując na modelu fizykochemicznym procesu. Ustalono, że udział ten powinien wynosić około 25÷30%. For the electrothermal ferrosilicon smelting process indicated the need for the reducer as a mixture of coals which includes both coals with a high degree of coal rank (Cfix = 60÷62%), as well as cols with low degree of coal rank , but with the high reactivity with respect to SiO (Vdaf > 38%, R0 ≤ 0,65%). Participation in a mixture of highly reactive carbon was determined based on the physicochemical model of the process. It was found that this proportion should be approximately 25 to 30%. Słowa kluczowe: żelazokrzem, reduktory węglowe, reakcyjność Key words: ferrosilicon, carbon reducers, reactivity.1. Wstęp. Żelazokrzem wytapia się w elek- trycznych piecach rezystancyjno-łukowych z elektrodami samospiekającymi Søderberga zanurzo- nymi we wsadzie [1÷4]. Proces wytopu żelazokrzemu jest procesem ciągłym, a surowce ładowane są do pie- ca okresowo od góry w postaci mieszanki wsadowej zawierającej: kwarcyt, reduktory węglowe (węgiel kamienny, koks groszek i zrębki drewna), oraz nośni- ki żelaza (zgorzelina walcownicza lub wióry stalowe). Okresowo, co około 2 godziny, dokonuje się spustu ciekłego metalu do kadzi, przez jeden z otworów spu- stowych zlokalizowanych tuż przy trzonie w bocznej ścianie wanny pieca. Niezbędne dla przebiegu silnie endotermicznych reakcji redukcji krzemionki węglem ciepło wydziela się w wyniku przepływu prądu bezpo- średnio we wsadzie (nagrzewanie rezystancyjne), oraz za pośrednictwem łuku elektrycznego, który pali się w zlokalizowanych w pobliżu koń[...]

SYMULACJA NUMERYCZNA PROCESU DOPALANIA GAZÓW POREDUKCYJNYCH W PIECU ANODOWYM


  W artykule omówiono rezultaty obliczeń procesu bezpośredniego dopalania gazów po redukcji miedzi w piecu anodowym PAO. Do symulacji wykorzystano oprogramowanie numeryczne CFD openFOAM w wersji 1.7.0. Skład atmosfery gazowej porównano dla pieca bez wprowadzonego układu dopalającego oraz po modyfikacji poprzez doprowadzenie lancy dopalającej w przestrzeń gazową pieca. Rezultaty przeprowadzonych obliczeń wskazują zmniejszenie udziału tlenku węgla w wyniku wprowadzenia dyszy dopalającej o ok. 50 % objętościowych. Modelowanie numeryczne umożliwia wcześniejsze ustalenie miejsca i sposobu doprowadzenia strumienia utleniacza bez negatywnego wpływu na przebieg procesu redukcji. Słowa kluczowe: dopalanie gazów poredukcyjnych, redukcja miedzi, obliczeniowa mechanika płynów NUMERICAL SIMULATION OF THE PROCESS OF REDUCTION GASES AFTERBURNING IN THE ANODE FURNACE In modern metallurgical processes should be taken into account factors related to the negative impact of installation on the environment. Often, reducing the environmental impacts of lead to additional effects deteriorating the performance of the system. Proper modification of processes with high energy intensity in a small impact on improving the technology while allowing the energy intensity indicators. Formed in the process of reduction of gaseous pollutants such as carbon monoxide are a valuable component of the fumes. Skilful carry them through chemical conversion into substances with less negative impact on the environment to avoid rapid wear of the combustion installation sequence. In the presented paper was analyzed the impact of application of the internal combustion using oxygen nozzle on the concentration of this compound in the area of the PAO anode furnace. The study was conducted by numerical calculations using the procedures and computational fluid dynamics and software openFOAM in version 1.7.0. The composition of gaseous atmosphere was compared to the furnace not equipped with[...]

Możliwości wykorzystania energii spalin z pieców wysokotemperaturo- wych do produkcji energii elektrycznej


  Przedstawiono wykorzystanie turbozespołu gazowego do wytwarzania energii elektrycznej w skojarzeniu z przemysłowym piecem wysoko- temperaturowym. Wyznaczono wielkość produkowanej energii elektrycznej w odniesieniu do ciepła rekuperacji oraz wpływ dodatku gazu ziemnego do komory spalania turbiny gazowej na wzrost produkowanej energii elektrycznej. A combined system of a gas turbine and high temperature industrial furnace enebling electricity production from waste heat of flue gases is presented. The producing amount of electrical power in relation to the heat of recuperation has been calculated and the influence of the natural gas supplied to the gas turbine on the electrical power increase is shown. Słowa kluczowe: przemysłowe piece wysokotemperaturowe, rekuperator, turbina gazowa Key words: industrial high temperature furnaces, recuperator, gas turbine Rys. 1. Układ wytwarzania energii elektrycznej skojarzony z piecem wysokotemperaturowym Fig. 1. The system of electricity generation associated with the high-temperature furnace S. 145 HUTNIK-WIADOMOŚCI HUTNICZE Nr 2 2. Skojarzony układ piec wysokotemperaturo- wy-turbozespół gazowy. Schemat układu skojarzone- go przedstawia rys. 1. Prezentowany układ opracowano dla pieca metalurgicznego do którego dostarczana jest energia elektryczna, zaś energia chemiczna zawarta jest w surowcu technologicznym w postaci paliwa stałego. Powstające gazy technologiczne zawierające skład- niki palne mogą być spalone w sposób kontrolowany w komorze roboczej pieca w powietrzu dostarczonym z atmosfery. Regulacja strumienia powietrza umożli- wia zupełne spalenie tych gazów oraz sterowanie ich temperaturą. Wykorzystanie powstałych spalin jest ograniczone ich niskim ciśnieniem i najczęściej dużym zapyleniem. Wprowadzenie sprężonego powietrza jako medium pośredniego pozwala na jego wykorzystanie do napędu turbin gazowych. Spaliny opuszczające ko- morę pieca oddają ciepło w rekuperatorze podgrzewa- jącym sp[...]

SPC jako narzędzie do poprawy efektywności procesu wytopu żelazokrzemu DOI:10.15199/24.2017.3.1


  Statystyczne sterowanie procesem (SPC) znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym, ale w przemyśle żelazostopowym nie jest powszechnie stosowane. Proponuje się zastosowanie procedur SPC jako narzędzi do stabilizacji parametrów procesu wytopu żelazokrzemu w piecach rezystancyjno-łukowych. Idea ta polega na ciągłej obserwacji parametrów procesu i porównywaniu z ustalonymi normami za pomocą kart kontrolnych. Jeżeli proces ma tendencję do wykraczania poza ustalone granice, zadaniem systemu SPC jest wykrywanie i sygnalizowanie nieprawidłowości. Konsekwentne stosowanie tych metod w połączeniu z istniejącym systemem kontroli i sterowania piecem rezystancyjno-łukowym powinno wpłynąć na ograniczenie przyczyn zaburzeń procesu, oraz wynikających stąd strat. Przedstawiono podstawy teoretyczne SPC, oraz sposób konstrukcji kart kontrolnych do liczbowej oceny właściwości procesu. Słowa kluczowe: żelazokrzem, piec rezystancyjno-łukowy, SPC, kontrola procesu.1. Wstęp. Jednym z kierunków zmierzających do poprawy wskaźników techniczno-ekonomicznych procesu wytopu żelazokrzemu jest wdrożenie systemu statystycznej kontroli procesu (SPC) w połączeniu z zintegrowanym algorytmem sterowania. System SPC to zespół metod statystycznych mających na celu poprawę przebiegu procesu poprzez ograniczenie wszelkiego rodzaju zakłóceń. Idea tych procedur polega na ciągłej obserwacji parametrów posiadających istotne znaczenie dla przebiegu procesu i porównywaniu rezultatów bieżącej obserwacji z ustalonymi normami. Do bieżącej oceny procesu technologicznego za pomocą SPC wykorzystywane są tzw. karty kontrolne. Pozwalają one na monitorowanie istotnych parametrów procesu technologicznego i dostarczają informacji o jego przebiegu. Na karcie kontrolnej oprócz pomiarów badanej cechy zaznaczone są linie poziome (rys. 1): LC - linia centralna (Central Line), UCL - górna linia kontrolna (Upper Control Limit), LCL - dolna linia kontrolna ( Lower Control Li[...]

Badanie wybranych właściwości węgli stoso DOI:10.15199/24.2017.9.3


  Wprowadzenie. W związku z wyczerpywaniem się za sobów węgli tradycyjnie stosowanych do produkcji żelazo krzemu stało się istotnym poszukanie takich gatunków tego surowca (o odpowiednich parametrach fizykochemicz nych), które w postaci mieszanek będą potrafiły uzyskać odpowiednią jakość i niezmienność właściwości, by można je było stosować w tym procesie [1-5]. Surowce stosowane do wytopu żelazokrzemu powinny cechować się odpowiednim składem chemicznym oraz ograniczoną zawartością niepożądanych zanieczyszczeń, odpowiednimi właściwościami chemicznymi (np. reak cyjnością) oraz elektrycznymi (głównie rezystywnością). Znaczenie mają też inne cechy, takie jak: odporność na kru szenie, temperatura mięknięcia popiołu i wiele innych. Pra widłowy dobór surowców do tego procesu technologicz nego jest jednym z czynników determinujących uzyskanie produktu o oczekiwanych właściwościach. Mieszanka wsadowa sporządzana jest w odpowiednich proporcjach: z kwarcytów, węgla kamiennego, zrębek drewna i zendry walcowniczej, a jej skład uzależniony jest od rodzaju stopu, jaki jest produkowany [1]. Energia elektryczna dostarczana do pieca poprzez elektrody służy do uzyskania odpowied niego rozkładu temperatur w przestrzeni roboczej pieca, niezbędnych do przeprowadzenia procesu redukcji krze mionki węglem. Reduktor węglowy w procesie wytopu żelazostopów metodą elektrotermicznej redukcji spełnia dwie funkcje - jest źródłem węgla biorącego udział w procesach reduk cyjnych oraz wpływa na właściwości fizyczne mieszanki wsadowej, głównie naelektryczne (rezystywność) oraz gazoprzepuszczalność. Reduktor węglowy pełni również rolę filtra gazowego SiO będącego jednym z produktów w procesie redukcji krzemionki węglem. Spełnienie tych funkcji możliwe jest przez dobór reduktorów węglowych o odpowiednich właściwościach, pożądanych w stosowa nej technol[...]

Badania laboratoryjne właściwości technologicznych kwarcytów jako surowca do procesu elektrotermicznego wytopu żelazokrzemu


  Obserwacje przemysłowe procesu technologicznego wytopu żelazokrzemu pokazują, że kwarcyty wykorzystywane w procesie elektroter- micznym spełniające kryterium składu chemicznego, różnią się właściwościami technologicznymi, co wpływa na wskaźniki techniczno- -ekonomiczne procesu. Przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych kwarcytów w celu określenia ich właściwości technologicznych jako surowca do produkcji żelazokrzemu. Badania porównawcze kwarcytów obejmują badania przemian fazowych przy użyciu wysokotempera- turowego kalorymetru Multi HTC firmy Setaram, oraz badania termograwimetryczne z wykorzystaniem termowagi firmy Setaram. Industrial observations of the electro-thermal ferrosilicon process show that the quartzites used as raw material fulfilling the appropriate criteria of chemical composition differ in technological characteristics which affected technical and economic indices of the process. It has been shown the results of laboratory tests quartzites in order to determine their technological properties for the ferrosilicon process. Comparative studies of quartzites include studies of phase transitions and thermo-gravimetric studies using high-temperature Multi HTC calorimeter and thermo-gravimetric weight of the Setaram Company. Słowa kluczowe: żelazokrzem, kwarcyt, badania laboratoryjne Key words: ferrosilicon, quartzite, laboratory tests Tablica 1. Wyniki analizy przemian fazowych kwarcytów metodą DSC Table 1. Result of analysis of phase t[...]

Obróbka danych pomiarowych temperatur w wyłożeniu ogniotrwałym garu i trzonu wielkiego pieca


  W celu określenia rozkładu temperatury w wyłożeniu ogniotrwałym garu i trzonu wielkiego pieca o obj. 3200 m3 wykorzystano archiwalne dane zarejestrowane przez układ pomiarowy pieca. Wyznaczono empiryczną izotermę temperatury T= 300 0C i przez porównanie z analogiczną izotermą uzyskaną metodą modelowania matematycznego określono stopień zużycia wyłożenia ogniotrwałego po 3 miesiącach od uruchomienia pieca. To determine the temperature distribution in the refractory hearth and body lining of the 3200 m3 blast furnace it has been used archival data recorded by the measuring system. It has been empirically determined temperature isotherm of T = 300 0C. By comparison this isotherm with analogous isotherm obtained by mathematical modeling it has been determined the degree of the refractory lining usage in the hearth and body refractory lining after 3 months from opening of the blast furnace. Słowa kluczowe: wielki piec, wyłożenie ogniotrwałe, rozkład temperatury Key words: blast furnace, refractory lining, temperature distribution.1. Wstęp. Trudne warunki pracy garu i trzonu wielkich pieców oraz wysokie temperatury sprawiają, że występujące tam materiały ogniotrwałe są szczególnie narażone na niszczące działanie. Na etapie projektowania rozkład temperatury w wyłożeniu ogniotrwałym garu i trzonu wielkiego pieca można stosunkowo łatwo wyznaczyć bazując na stacjonarnej postaci równania Fouriera- Kirchoffa [1÷3]. Budując model matematyczny przyjmuje się uproszczenia zakładając, że temperatura wewnętrznej powierzchni ścian garu i trzonu jest stała i wynosi 1450 °C. Na rys.1 przedstawiono w sposób graficzny wyniki obliczeń numerycznych przebiegu izoterm temperatury w w[...]

Bilans energii pieca do produkcji żelazostopów


  Przedstawiono wyniki obliczeń bilansowych pieca do produkcji FeSi wykazując istotne straty energii w spalinach opuszczających przestrzeń roboczą kołpaka. Wskazano, że w przypadku uszczelnienia pieca i doprowadzania powietrza do przestrzeni kołpaka w sposób kontrolowany, zwiększenie temperatury spalin odlotowych stwarza możliwości efektywnego wykorzystania ich energii odpadowej. Stwierdzono, że wy- znaczone bilansowe parametry spalin wylotowych stwarzają możliwości zastosowania w tym piecu skojarzonego turbozespołu gazowego do wytwarzania energii elektrycznej. The results of calculation of the balance of the furnace for the production of FeSi showing a significant loss of energy in the exhaust gases leaving the workspace cap are reported. It is shown that in the case of sealing the furnace and the air supply to the cap in a controlled manner, increasing the temperature of the exhaust gases creates opportunities for efficient use of waste energy. It was found that the determined carrying exhaust gas parameters provide opportunities to use in the oven a combination gas turbine to generate electricity. Słowa kluczowe: piec do produkcji żelazokrzemu, bilans energii, energia odpadowa spalin, turbina gazowa Key words: furnace for the production of ferro-silicon, the balance of energy, energy of waste gas, gas turbine.1. Wstęp. Wzrost świadomości ekologicznej skutkuje dążeniem do takiego organizowania procesów produkcyjnych, aby ich wpływ na środowisko natural- ne był jak najmniejszy. Jednym z istotnych wskaźni- ków, które są analizowane jest energochłonność pro- cesu. Wytwarzanie energii z paliw konwencjonalnych wpływa destrukcyjnie na środowisko naturalne, a jej cena jest istotnym składnikiem kosztów produkcji. Z tych względów nieustannie doskonalone są technolo- gie umożliwiające obniżenie zużycia energii lub jej częściowy odzysk. Sporządzenie i analiza składników bilansu energii procesu technologicznego umożliwia wybór racjonalnej metody o[...]

 Strona 1