Bazując na metodzie minimalizacji Gibbsa przedstawiono model fizykochemiczny procesu wytopu żelazokrzemu w piecach rezy- stancyjno-łukowych. Wykorzystano możliwości pakietu do obliczeń termochemicznych HSC z dodatkiem zawierającym funkcje umożliwiające korzystanie z bazy danych termochemicznych oraz rozwiązywanie zagadnienia minimalizacji Gibbsa bezpośrednio na arkuszu kalkulacyjnym Excel. Model złożony jest z dwóch zamkniętych stref izotermicznych o zróżnicowanych temperaturach, pomiędzy którymi cyklicznie następuje przepływ masy. Uzyskane za pomocą modelu wyniki obliczeń wykazują zadowalającą zgod- zy ność z danymi przemysłowymi dotyczącymi uzysku Si oraz jednostkowego wskaźnika zużycia energii. Based on the Gibbs Energy Minimization Method it has been presented the physico-chemical model of the ferrosilicon smelting process in submerged resistance-arc furnace. It has been used the option of the HSC package for thermochemical calculations with the addition features that allow using of thermochemical database and solving the Gibbs Minimization Problems directly on the Excel spreadsheet. T[...]

  Wstęp. W praktyce przemysłowej, proces produkcyj- ny realizowany jest w oparciu o instrukcję technologiczną. Program sterujący pracą pieca realizowany jest w sposób automatyczny i zoptymalizowany tak, by cały złom został roztopiony przed następnymi operacjami technologicz- nymi [5]. W rzeczywistości, stopienie partii złomu może zostać zrealizowane w czasie krótszym od zaplanowanego. Bardziej precyzyjne określenie rzeczywistego momentu kiedy złom już roztopiono, pozwala na bardziej optyma- ne zrealizowanie wytopu. Można skrócić czas wytapiania i wykonać wcześniej kolejną operację technologiczną co powoduje uzyskanie wymiernych korzyści finansowych. Na Wydziale Inżynierii Materiałowej i Metalurgii Politech- niki Śląskiej, były już prowadzone prace mające na celu optymalizację procesu wytapiania stali w elektrycznym piecu łukowym [1, 2, 4]. W ramach tych prac szukano moż- liwości wykorzystania sygnałów elektrycznych standar- dowo mierzonych w czasie pracy pieca i przetworzonych z wykorzystaniem metod numerycznych, do identyfikacji końca roztapiania porcji złomu. Wypracowane metody wy- korzystano w systemie ekspertowym wspomagającym pro- ces wytapiania stali w piecu łukowym. Metodyka badań. Po załadowaniu porcji złomu do pie- ca przystępuje się do jego roztapiania. W czasie wytapiania stali w piecu łukowym, mierzone i rejestrowane są sygnały umożliwiające kontrolę (przez obsługę) pracy pieca doty- czące parametrów jego zasilania, jak napięcia i prądy elek- trodowe. Pomiary sygnałów elektrycznych są realizowane z częstotliwością 2 do 3 pomiarów na sekundę. Taki sposób pozyskiwania informacji o pracy pieca, wynika z kinetyki procesu oraz pozwala na minimalizację rozmiarów archi- wizowanych plików z danymi pomiarowymi. Selektywna akwizycja danych zawęża możliwości analizy zmierzonych sygnałów, w których zawarte są informacj[...]

Bazując na pomiarach elektrycznych pieca rezystancyjno-łukowego przedstawiono wyniki badań dotyczące oceny stanów pieca w procesie elektrotermicznym wytopu żelazokrzemu określanych jako "nadmiar" i "niedomiar" ilości węgla w strefach reakcyjnych. Pokazano związek pomiędzy ocenami dotyczącymi ilości węgla w strefach reakcyjnych dokonywanymi przez obsługę pieców, a pomiarami elektrycznymi pieca: mocą bierną, parametrami k, c3 (Andre’a, Westly), oraz współczynnikami kA zawartości harmonicznych w napięciach i prądach fazowych. Based on measurements of electric resistance-arc furnace it has been presented the research results of concerned the ferrosilicon process states defined as "excess" and "deficiency" amount of carbon in the reaction zones. It has been shown the relationship between opinions concerning the quantities of carbon in the reaction zones made by operating personnel of the furnace and furnace electrical measurements such as reactive power, the parameters k, c3 (Andre’a, Westly), and coefficients kA of harmonic content in the phase voltages and currents. Słowa kluczowe: żelazokrzem, zrównoważenie ilości węgla, piec rezystancyjno-łukowy Key words: ferrosilicon, carbon balance, resistance-arc furnace S. 474 Hutnik - Wiadomości hutnicze Nr 9 topu żelazokrzemu nie jest optymalny, co objawia się obniżeniem jego dobowej wydajności oraz pogorszeniem wskaźników techniczno-ekonomicznych, związane są zwykle[...]

  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[...]

  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[...]