SIGMA-NOT - PORTAL INFORMACJI TECHNICZNEJ - Największa baza artykułów technicznych online

HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE

Miesięcznik ISSN 1230-3534, e-ISSN 2449-9897 - rok powstania: 1929
Czasopismo Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Przemysłu Hutniczego w Polsce (SITPH)

Zeszyt 2010-9

kup! (PDF) - tylko 17,84 zł »

Dostęp do Wirtualnej Czytelni - archiwalne e-zeszyty czasopisma

kup! - 12h tylko 73.80 zł »

kup! - 4h tylko 43.05 zł »

kup! - 1h tylko 24.60 zł »

Zastosowanie LCA do oceny wpływu technologii spiekania rud żelaza na środowisko

DOROTA BURCHART-KOROL

W pracy przedstawiono zastosowanie oceny cyklu życia LCA w procesie spiekania rud żelaza. Life Cycle Assessment (LCA) umożliwia analizę oddziaływania na środowisko w poszczególnych fazach wytwarzania, użytkowania i likwidacji technologii lub produktu. W pracy przedstawiono wyniki przeprowadzonej analizy LCA procesu spiekania rud żelaza, gdzie ocenę oddziaływania na środowisko dokonano uwzględniając najważniejsze kategorie wpływu na środowisko: "zdrowie ludzkie", "jakość ekosystemu" oraz "zużycie zasobów". Na podstawie oceny cyklu życia oszacowano efekty ekologiczne związane z procesem spiekania rud żelaza. Obliczenia wykonano w programie SimaPro 7.1.8. This paper presents application of Life Cycle Assessment (LCA) in the iron ore sinter process. LCA is a technique of the evaluation of environmental aspects and potential impacts associated with all stages of the life of product, process and technology. Environmental impact assessment was performed in the most important categories: "human health", "ecosystem quality" and "resources". Ecological effects related to iron ore sintering process have been presented. The calculations were made with the SimaPro 7.1.8 programme. Słowa kluczowe: LCA (ocena cyklu życia), spiekanie rud żelaza, ekowskaźnik, Key words: LCA (Life Cycle Assessment), iron ore sinter process, ecoindicator,1. Wprowadzenie. Ocena cyklu życia (LCA) polega na zebraniu i ocenie wejść, wyjść oraz potencjalnych wpływów na środowisko produktu lub technologii w okresie jego cyklu życia [1]. Zastosowanie oceny cyklu życ więcej »

Wpływ nierównomiernego rozkładu temperatury na długości wsadu na parametry energetyczno-siłowe podczas walcowania prętów okrągłych

PIOTR SYGUT KONRAD LABER SEBASTIAN MRÓZ HENRYK DYJA

Nagrzewanie wsadu (wlewka ciągłego) przed procesem walcowania jest bardzo ważnym etapem procesu technologicznego walcowania prętów w walcowniach ciągłych. Osiągnięcie wymaganej temperatury wsadu oraz jej dopuszczalnej różnicy na jego długości zależy od sposobu nagrzewania wsadu oraz od eksploatacji pieca grzewczego. Główną przyczyną powstawania znacznych różnic temperatury na długości wsadu, w przypadku jego nagrzewania w piecu pokrocznym, jest zakłócenie ich prawidłowej pracy w wyniku zużycia uszczelnień pomiędzy elementami stałymi i ruchomymi trzonu pieca. Powstały nierównomierny rozkład temperatury na długości wsadu wpływa na zmianę parametrów energetyczno-siłowych podczas walcowania prętów okrągłych. W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych dotyczące wpływu nierównomiernego rozkładu temperatury na długości wsadu (wlewka ciągłego) na parametry energetyczno-siłowe podczas walcowania prętów okrągłych. Pomiary termowizyjne oraz pomiary parametrów energetyczno- siłowych przeprowadzono w ciągłej walcowni bruzdowej D350 w jednym z zakładów przemysłowych. Metallic charge heating before rolling process is very important stage of technological process of bars rolling in continuous rolling mills. Achieve of requires metallic charge temperature and permissible więcej »

Zastosowanie narzędzi numerycznych w projektowaniu technologii walcowania normalizującego prętów płaskich 70×20

GRZEGORZ STRADOMSKI

Celem pracy było opracowanie technologii walcowania normalizującego prętów płaskich walcowanych w ciągłych walcowniach bruzdowych. Zastosowanie walcowania normalizującego jest ze względu na szybkości odkształcenia występujące w ciągłych walcowniach bruzdowych znacznie utrudnione. W pracy przeprowadzono analizę intensywności odkształceń oraz wielkości ziarna austenitu uzyskanego w proponowanej i obecnie stosowanej technologii. The paper present results of researches with aim was the modification of flat bars rolling technology in continuous shape mill. The use of normalizing rolling in continuous rolling is difficult to implicate because of process high speed. In the work is made an analysis of strain rate intensity and obtained austenite grain size for both existing and proposed technology. On the base of researches made was proven that the use of such technology is possible to implicate in described rolling mill. Słowa kluczowe: modelowanie numeryczne, walcowanie normalizujące, ziarno austenitu Key word: numerical modelling, normalizing rolling, austenite grain size 2010 r. Hutnik - Wiadomości hutnicze S. 543 Parametrem szczególnie silnie wpływającym na wartość energii łamania, a także charakter przejścia stali w stan kruchy jest wielkość ziarna materiału oraz jego niejednorodność zarówno na przekroju poprzecznym, jak i na długości płaskownika. Badania numeryczne umożliwiają przyspieszenie i ograniczenie kosztów związanych z wprowadzaniem i opracowywaniem nowej technologii. 2. M ateriał i metodyka badań. Materiałem do badań były pręty płaskie ze stali gatunku S355J0, pochodzące z jednej z kra więcej »

Analiza i usprawnianie procesu produkcyjnego na przykładzie wybranego przedsiębiorstwa hutniczego

RAFAŁ PRUSAK

Usprawnianie procesu produkcyjnego jest działaniem o charakterze złożonym i wymagającym ponadprzeciętnego wysiłku ze strony zarówno kierownictwa, jak i pracowników. Istotnego znaczenia nabiera tutaj odpowiednia kontrola procesu zmierzająca do wskazania słabych ogniw, a także monitorowanie relacji z klientami przede wszystkim pod kątem stopnia spełniania ich oczekiwań. W przeprowadzonych badaniach skoncentrowano się na trzech podstawowych aspektach: badaniu przyczyn reklamacji, określeniu zdolności jakościowej procesu produkcyjnego, a także systematyce poszukiwania możliwości usprawnień. Improvement of production process is a complex activity demanding above-average effort from both management and workers. Insignificant is adequate control of the process aims to identify weak links and monitoring relationships with customers primarily in terms of the degree of fulfillment of their expectations. In this study focuses on three main aspects: study the causes of complaint, determine the quality abilities of the manufacturing process, and to seek opportunities for improvement. Słowa kluczowe: jakość, usprawnianie produkcji, statystyczne sterowanie procesem Key words: quality, improvement of production, statistic process control Rys. 1. Wykres Pareto-Lorenza ze względu na przyczyny reklamacji za okres 2008÷2010 (czerwiec) Fig. 1. Pareto-Lorenz charts for the reasons of complaint 2008÷2010 (June) S. 546 Hutni więcej »

Demand forecasting system for general planning in metallurgical companies

RADIM LENORT DAVID STAŠ EVRAZ VÍTKOVICE

The article presents a concept of demand forecasting system for increasing the quality of demand predictions in middle-term time horizon which represent an important input in the area of general planning. The designed system includes nine stages: product families’ determination, time dimensions identification, data collection and manipulation, time series analysis, forecasting methods selection, models building and evaluation, models implementation, forecasts combination and tracking results. The application of the designed system is illustrated using demand forecasting in a plant producing heavy plate cut shapes which is part of EVRAZ VÍTKOVICE STEEL, a.s. company. W artykule przedstawiono koncepcję systemu prognozowania popytu dla zwiększenia jakości prognoz popytu w średniookresowym horyzoncie czasowym, który stanowi istotny wkład w zakresie planowania taktycznego. Zaprojektowany system składa się z dziewięciu etapów: określenie rodziny produktów, identyfikacja wymiarów czasowych, gromadzenie danych i ich obróbka, analiza szeregów czasowych, wybór metody prognozowania, budowa i ocean modeli, implementacja modeli, połączenie prognoz i śledzenie wyników. Zastosowanie zaprojektowanego systemu zilustrowano poprzez więcej »

Ważność elementów dachu domu Toyoty w polskiej hucie

MANUELA KONSTANCIAK RENATA STASIAK-BETLEJEWSKA STANISŁAW BORKOWSKI

W artykule przeprowadzono badania dotyczące określenia obszarów strategicznych w jednej z polskich hut. Jest to część badań prowadzonych w ramach metody BOST, opartej na zasadach systemu Toyoty. Do analizy poszczególnych obszarów wykorzystano wykresy kołowe, natomiast do analizy uzyskanych ocen wykorzystano diagram Pareto-Lorenza. The main subject of the research presented in this paper is specifying of the strategic area in one of polish steelworks. This is a part of researches conducted within the confines of BOST method, based on rules of Toyota system. Circular charts were used to an analysis of the individual areas and Pareto-Lorenz diagrams were used to analysis of the received estimation. Słowa kluczowe: BOST, dom Toyoty, obszary strategiczne, diagram Pareto-Lorenza Key words: BOST, Toyota’s house, strategic areas, Pareto-Lorenz diagram Rys. 1. St więcej »

System planowania produkcji stali w warunkach elektrostalowni

TADEUSZ WIECZOREK MAGDALENA LETUN-ŁĄTKA

Znane z literatury metody planowania produkcji nie są przydatne w przypadku planowania produkcji stalowni, ponieważ nie uwzględniają założeń technologicznych i dynamicznie zmieniającego się procesu. Stosowane algorytmy nie odwzorowują pracy na rzeczywistym obiekcie, jakim jest elektrostalownia wyposażona w elektryczny piec łukowy, piec kadziowy oraz linię do ciągłego odlewania stali. Opisany w pracy system planowania produkcji tworzy plan oparty na tzw. "regułach priorytetu". Przedstawiono opracowany algorytm. Omówiono wybrane wyniki badań przemysłowych. Known from the literature methods of production planning are not suitable for an electric steelwork. The methods do not include technological assumptions and dynamically changing process. Known algorithms do not reflect a real processes of a steelwork with arc electric furnaces, ladle furnaces and continuous casting device. Described in the paper system for production planning generates plans basing on the so called “priorities rules". Developed algorithm has been presented. Some chosen research results have been discussed. Słowa kluczowe: produkcja stali, planowanie, elektrostalownia Key words: steel production, planning, electric steelwork S. 554 Hutnik - Wiadomości hutnicze Nr 9 1. Wstęp. Planowanie jest jedną z ważnych funkcji zarządzania, a umiejętność właściwego planowania pozwala na osiągnięcie zamierzonych zadań i celów. Planowanie produkcji w XXI wieku oparte na wielu założeniach technologicznych i organizacyjnych nie może opierać się tylko na doświadczeniu oraz intuicji człowieka, zwłaszcza w produkcji metalurgicznej, dlatego też konieczne jest wsparcie planisty systemami bardziej zaawansowanymi, o więcej »

Ocena sytuacji majątkowej i finansowej wybranego Przedsiębiorstwa Beta

ANNA KAWAŁEK HENRYK DYJA KONRAD LABER

W pracy przedstawiono analizę działalności Przedsiębiorstwa Beta w latach 2006÷2008 na podstawie sprawozdania finansowego, jakim jest bilans. Na podstawie przeprowadzonej analizy dokonano oceny sytuacji majątkowej i finansowej tego Przedsiębiorstwa. Przedsiębiorstwo Beta prowadzi swoją działalność na rynku polskim, oferując usługi remontowo-budowlane, oparte na przetwórstwie stali. In the work on the basis of the account balance treated as a financial report the business analysis of Beta enterprise in years 2006÷2008 was presented. On the basis of the analysis, the assessment of the property and financial situation for the enterprise was done. Beta enterprise conducts its activity on the Polish market by offering the repair and building services based on steel industry. Słowa kluczowe: sprawozdania finansowe, analiza wskaźnikowa, sytuacja finansowa przedsiębiorstwa Keywords: financial report, tracer analysis, financial condition of an enterprise.1. Wprowadzenie. Wraz z rozwojem gospodarki rynkowej procesy zarządzania przedsiębiorstwem stają się coraz bardziej skomplikowane ze względu na zmieniające się warunki bliższego i dalszego otoczenia, rosnące wymagania odbiorców oraz zaostrzającą się konkurencję. Przedsiębiorstwa, dążąc do uzyskania jak najlepszej pozycji na rynku, muszą podejmować ciągłe działania zmierzające do zwiększenia efektywności funkcjonowania. Zarządzający wymagają wiarygodnych informacji, które ułatwiają podejmowanie decyzji zarówno bieżących jak i długoterminowych. Trudne warunki funkcjonowania przedsiębiorstw na rynku kapitałowym sprawiają, że podejmowanie tych decyzji nie może opierać się tylko na intuicji. Skutki błędnych i nietrafionych decyzji są często nieodwracalne, a w konsekwencji zgubne dla przedsiębiorstw. Jednym z podstawowych narzędzi wspomagających proces zarządzania jest analiza finansowa. Pozwala ona ocenić dotychczasową działalność przedsiębiorstwa i wy więcej »

NORMA LIZACJA

● Nowe Polskie Normy - PN-EN 10213:2010 Odlewy staliwne do pracy pod ciśnieniem - PN-EN 14677:2010 Bezpieczeństwo maszyn — Obróbka pozapiecowa stali - Maszyny i urządzenia do obróbki ciekłej stali - PN-EN 14753:2010 Bezpieczeństwo maszyn - Wymagania bezpieczeństwa dla maszyn i oprzyrządowania do ciągłego odlewania stali - PN-EN 15061+A1:2010 Bezpieczeństwo maszyn - Wymagania bezpieczeństwa dla linii maszyn i urządzeń do obróbki taśm - PN-EN ISO 20182:2010 Przygotowanie próbek materiałów ogniotrwałych więcej »

The process of simulating the iron ores agglomerate production under laboratory conditions

MARIA FRÖHLICHOVA JAROSLAV LEGEMZA ROBERT FINDORAK FILIP BAKAJ

The present work contains an analysis of knowledge, which were obtained from analysis of the results, which were attained on the laboratory sintering pan. On this laboratory sintering pan there are sufficiently simulating conditions, which are present in the sinter strand. On the basis of the theoretical analyze, analysis measuring data, computing of the balance, production, qualitative and quantitative parameters of the sintering process we can conclude, that in the case of changing of the underpressure of the sucking air the main production parameters in the process of agglomerate production ore influensad. This laboratory sintering pan sufficiently simulates conditions present on the sinter belt in relation to the production of CO, CO2, NOx, SOx and solid polluting substances in the sintering process. We can express the opinion that when changing various parameters of the sintering process (for example, changing underpressure of the sucking air) these emissions can decrease. In connection with high basicity requirements for current agglomerates it is necessary to keep their iron content. For this purpose in view laboratory sintering tests were performed to investigate the effect of sintering ores and concentrates on the agglomeration process and its products. The experiment results were analyzed and summarized in the present paper. 2010 r. Hutnik - Wiadomości hutnicze S. 451 Niniejsza praca przedstawia analizę uzyskanych wyników badań przeprowadzonych w warunkach laboratoryjnego spiekania rud. W laboratoryjnej misie starano się odzwierciedlić rzeczywiste warunki występujące na przemysłowej taśmie spiekalniczej. Na podstawie analizy teoretycznej, analizy pomiaru wyników, szacowania wagi, produkcji, jakościowych i ilościowych parametrów procesu spiekania można stwierdzić, że w przypadku zmiany podciśnienia przesysanego powietrza można kształtować główne parametry produkcyjne w tym procesie. W przedstawianym laboratorium symuluje się warunk więcej »

WYNALAZKI I UDOSKONALENIA HUTNICZE

W-118708 Konwertor przechylny SIEMENS VAI METALS TECHNOLOGIES GMBH & CO, Linz, Austria R. Gruber, G. Staudinger Przedmiotem wzoru użytkowego jest konwertor przechylny. Naczynie konwertora wspiera się na obręczy wieszakowej za pośrednictwem wielu złączy, które wyznaczają pozycję naczynia konwertora w obręczy wieszakowej. Przy tym pewną liczbę złączy stanowią płytkowe pakiety, które są rozmieszczone na dolnej stronie obręczy wieszakowej i ich przeciwległymi krańcami są zamocowane na obręczy wieszak więcej » Czytaj za darmo! »

KRONIKA

Produkcja stali wyraźnie się przesuwa w kierunku Azji. Prognozy demograficzne i rygory ekologiczne planowane w Unii Europejskiej jeszcze przyspieszą tę tendencję. W 2009 roku wyprodukowano na świecie 1,29 mld ton stali, w tym 779 mln ton w krajach azjatyckich. W 27 krajach UE wytworzono natomiast, 139 mln ton. Wśród państw azjatyckich dominują Chiny, ale w niedalekiej przyszłości Indie mogą osiągnąć wyższą produkcję niż cała Unia Europejska. Z danych Eurostatu wynika, że problemem Europy będzie m.in. starzenie się społeczeństw. Pięć lat temu średni wiek pracownika zatrudnionego w krajach UE wynosił 30÷39 lat. Natomiast w 2050 roku będzie to co najmniej 50 lat. Najbardziej zestarzeją się Polacy. Jak szacuje Sanjay Samaddar, prezes ArcelorMittal Poland, średnia wieku zatrudnionych w przemyśle będzie dużo wyższa niż w innych krajach Unii. Samaddar na podstawie danych demograficznych ocenia, że w 2008 roku jeden na czterech pracowników zatrudnionych w Unii będzie miał 65 lat. W 2060 roku proporcja ta ma wynosić 2:2. To oczywiście będzie rodziło, oprócz wielu innych, również problemy finansowe państw. Ogólnie przypuszcza się, że coraz trudniej będzie też o pracowników, którzy zechcą przyjść do hut, do brudu i hałasu. Kolejnym wyzwaniem dla przemysłu Europy będą rosnące ceny surowców, energii elektrycznej i gazu oraz koszty związane z transportem, ochroną środowiska i emisją dwutlenku węgla, jak i produkcja stali będą przenoszone do krajów Trzeciego Świata, których atutem są niskie koszty produkcji i coraz lepsze technologie. Coraz większe natomiast znaczenie mają kraje BRIC (Brazylia, Rosja, Indie i Chiny). Dominują Chiny, które z roku na rok zwiększają udział w produkcji światowej. W 2009 roku wytworzyły 568 mln ton stali, czyli prawie połowę produkcji światowej. Przypomnieć należy, że w ubiegłym roku większość krajów ograniczyła produkcję stali, niektóre nawet o ponad 30 %. Jiri więcej »

Possibilities of black-coal tar and brown-coal tar utilization for production in blast funace

PAVLINA PUSTĚJOVSKA SILVIE BROŽOVA SIMONA JURSOVA

In the article there is described possibilities of utilization brown-coal tar and black-coal tar as substitute for expensive heavy heating oils exploited today. Velocity of blasted tar at the nozzle of the temperature of 30 °C and 60 °C was calculated for this substitute fuels. W artykule opisano możliwości wykorzystania smoły z węgla brunatnego i węgla kamiennego jako substytutu dla drogich olejów opałowych ciężkich wykorzystywanych obecnie. Obliczono prędkość wdmuchiwania smoły w dyszy o temperaturze 30 °C i 60 °C dla tych paliw zastępczych. Key words: brown-coal tar, black-coal tar, transformation level, injection into the blast furnace Slowa kluczowe: smoła węgla brunatnego, smoła węgla kamiennego 2010 r. Hutnik - Wiadomości hutnicze S. 455 1. Introduction. When alternative fuels are injected into tuyeres of blast furnaces it is necessary to provide perfect combustion of all compounds in oxidizing zone, which contains only negligible capacity of blast furnace, approx. 1 °C vol. and the flow velocity of hot wind reaches up to 200 m/sec. here. When this condition is not met condensation of unburned compounds on dust particles of blast-furnace gas occurs as well as silting of gas piping and serious pollution of waste-treatmen więcej »

Analiza możliwości ograniczenia emisji CO2 z wielkiego pieca

RYSZARD STACHURA ARKADIUSZ KLIMCZYK MIKOŁAJ BERNASOWSKI ANDRZEJ ŁĘDZKI KRZYSZTOF ZIELIŃSKI

Autorzy rozważają możliwości ograniczenia emisji CO2 z wielkiego pieca w świetle nowo opracowanych technologii separacji dwutlenku węgla z gazu gardzielowego. Rozpatrywane są wstępnie dwie alternatywne metody zawrócenia tego gazu do procesu: przez dysze i do strefy rezerwy cieplno-chemicznej. Wprowadzenie do wielkiego pieca pewnej masy reagującej substancji poza gardzielą i dyszami może spowodować, że obowiązująca w chwili obecnej teoria procesu wielkopiecowego będzie wymagała korekt dla opisania zjawisk zachodzących w przestrzeni roboczej. Opracowanie takiej technologii wymaga licznych badań i symulacji, jednak możliwe do osiągnięcia efekty zachęcają do podjęcia tego tematu. 2010 r. Hutnik - Wiadomości hutnicze S. 457 Possibilities of the reduction of CO2 from blast furnace in light of new technologies of CO2 separation from the top gas have been considered. Two alternative methods to divert the gas to process - first to tuyeres and second to thermal-chemical zones of blast furnace, are initially considered. Introduction of some amount of a reactant into blast furnace zone other than throat and tuyeres zones may cause that the blast furnace theory should be corrected in description of processes which occur in working zone of blast furnace. Developing such technologies requires numerous studies and simulations, however, possible to achieve results encourage to take up this subject. Słowa kluczowe: wielki piec, sekwestracja CO2, ochrona środowiska Key words: blast furnace, CO2 sequestration, environment protection 1. Wstęp. Huty o pełnym cyklu produkcyjnym stanowią znaczące źródło emisji CO2 do atmosfery. W dalszym ciągu jednak surówka wielkopiecowa jest najważniejszym surowcem dla stalowni. Taki stan jest związany z korzystnymi cechami surówki jako wsadu dla stalowni, głównie z powodu ciepła fizycznego i chemicznego, na poziomie 2 do 3 GJ/Mg, co zmniejsza koszty produkcji stali, ró więcej »

Modelowanie matematyczne zjawiska wzrostu wtrąceń niemetalicznych podczas przepływu ciekłej stali przez kadź pośrednią

ADAM CWUDZIŃSKI JAN JOWSA

W pracy przedstawiono wyniki symulacji komputerowej zachowania się wtrąceń niemetalicznych w ciekłej stali podczas przepływu stali przez kadź pośrednią, wyposażoną w system zatyczkowy. Przedmiotem obliczeń jest kadź pośrednia do odlewania wlewków płaskich stosowana w jednej z krajowych hut stali. Do symulacji numerycznej przepływu stali i wtrąceń niemetalicznych wykorzystano model matematyczny bilansu populacji. Symulacje komputerowe wykonano w warunkach niestacjonarnych. W rezultacie obliczeń numerycznych otrzymano pola rozkładu frakcji wtrąceń niemetalicznych w ciekłej stali. The paper presents the results of computer simulation of non-metallic inclusions behaviour in the liquid steel during steel flow through the tundish with stopper rod system. The tundish is used in the polish steel mill to process of continuous casting slabs. The population balance model was used to solve the mathematical model of steel and non-metallic inclusions flow. Computing simulation was performed in the non-stationary conditions. As a results of numerical simulation the fields of non-metallic inclusions volume fraction in the liquid steel have been obtained. Słowa kluczowe: wtrącenia niemetaliczne, zjawisko wzrostu, kadź pośrednia, modelowanie matematyczne Key words: non-metallic inclusions, growth phenomenon, tundish, mathematical modelling.1. Wstęp. Ilość, rodzaj i wielkość wtrąceń niemetalicznych (WN) w ciekłej stali decyduje o jakości ciekłego metalu i jego przydatności do procesów odlewania i przeróbki plastycznej podczas, których metalurdzy otrzymują stalowe półprodukty lub produkty finalne. Wymagania dotyczące zawartości WN w ciekłej stali są zróżnicowane i zależą więcej »

Modelowanie numeryczne pól temperatur w przestrzeni roboczej pieca przepychowego z wykorzystaniem programu Fluent

MONIKA GÓRSKA

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń temperatury strumienia przepływających spalin w komorze grzewczej pieca. Model numeryczny został opracowany w oparciu o schemat pieca przepychowego do nagrzewania kęsów. Obliczenia wykonano przy użyciu programu CFD FLUENT służącym miedzy innymi do modelowania przepływów gazów. W związku z występowaniem przepływów turbulentnych obliczenia zostały przeprowadzone za pomocą dostępnego w programie modelu k-e standard. Otrzymane wyniki rozkładu temperatury w całej przestrzeni roboczej pieca, jak również poszczególnych jego stref umożliwiły szczegółową analizę zjawisk zachodzących w komorze grzewczej pieca. In the article the results of research calculation for stream temperature gas flow in a heating chamber of a furnace was introduced. Numerical model was drawn up on the basis of pusher furnace scheme for billet heating. The calculations were carried out using the CFD FLUENT program. It is used among other things for simulation gas flow. In connection with turbulent flow occurrence the calculations were carried out by means of model k-ε standard, which is available in the program. It possesses very big conformity of results from the data received from real object. Received results of temperature distribution in the whole workspace of the furnace and in individual its zones makes possible detailed analysis of phenomenon więcej »

Analiza właściwości reologicznych stali w stanie stało-ciekłym

MARTA KOROLCZUK-HEJNAK MIROSŁAW KARBOWNICZEK KRZYSZTOF SOŁEK

Głównym celem pracy była analiza właściwości reologicznych stali w stanie stało-ciekłym. Otrzymane wyniki zostały wykorzystane do opracowania modelu matematycznego lepkości pozornej. Znajomość własności reologicznych jest konieczna do przeprowadzenia numerycznego modelowania procesów technologicznych. Procesy kształtowania w stanie stało-ciekłym, nazywane również formowaniem tiksotropowym, są nowatorską metodą przetwórstwa stopów metali, posiadającą szereg zalet w porównaniu do klasycznych metod stosowanych w plastycznej przeróbce oraz odlewnictwie. W chwili obecnej prowadzi się szereg badań, których celem jest wdrożenie tej metody w przetwórstwie stopów stali [1, 2]. Zasadniczym osiągnięciem tej pracy jest wykorzystanie do pomiaru lepkości stali wiskozymetru specjalnie zaprojektowanego do badań materiałów w skrajnie wysokich temperaturach. W pracy przedstawione zostały wyniki analizy reologicznej stali narzędziowej z gatunku NC11 (EN X210Cr12). Analiza została przeprowadzona przy wykorzystaniu wiskozymetru rotacyjnego z nieruchomym cylindrem zewnętrznym. 2010 r. Hutnik - Wiadomości hutnicze S. 465 The main objective of this work was an analysis of the rheological properties of steel in the semi-solid state. The results were used for development of the mathematical models of the apparent viscosity. A knowledge of the rheological properties is crucial for numerical modeling of technological processes. Shap więcej »

Development of synthetic slag for use in EA F

Zdeněk Adolf

Presented paper deals with development of synthetic slags made from industrial wastes and lime. The objective of practical use of these slags consists in liquefaction of slag in EAF and ensuring of sufficient dephosphorisation of steel. It concerns sources of raw materials, development of chemical composition and granulometry synthetic slags. Afterwards it optimises mass of synthetic slag and technology of its charging into EAF. Criterion of success consists in observance of the limited content of phosphorus in steel at tapping, as well as duration of heat and difference of cost intensity of production when fluorspar is replaced by synthetic slag. Verification of refining effects of these slags was made at the steel shop Poldi Hütte s.r.o. Kladno, Czech Republic. S. 468 Hutnik - Wiadomości hutnicze Nr 9 Prezentowany artykuł jest związany z rozwojem wykorzystania żużli syntetycznych wytwarzanych z odpadów przemysłowych i wapna. Praktyczne zastosowanie tych żużli polega na skraplaniu żużla w łukowym piecu elektrycznym i zapewnieniu wystarczającego odfosforowania stali. W artykule przedstawiono źródła surowców, rozwój zmian składu chemicznego i ziarnistości tych żużli. Przedstawiono optymalizację masy żużli syntetycznych i jego załadunku do łukowego pieca elektrycznego. Zastępowanie fluorytu przez żużle syntetyczne pozwala ograniczyć zawartość fosforu w stali podczas spustu, ograniczyć czas trwania procesu oraz obniżyć koszty produkcji. Weryfikacja efektów rafinowania tych żużli była przeprowadzona w Poldi Hütte sro Kladno, Republika Czeska. Key words: synthetic slags, use in EAF Słowa kluczowe: żużle syntetyczne, zastosowanie w łukowym piecu elektrycznym 1. Introduction. Processes więcej »

Systemy eksploracji danych w zastosowaniu do analizy procesów metalurgicznych na przykładzie pieca zawiesinowego

MARTA KOROLCZUK-HEJNAK JAN KUSIAK PIOTR JAROSZ

W pracy przedstawione zostały wyniki analizy zawiesinowego procesu otrzymywania miedzi uzyskane przy użyciu wybranych metod eksploracji danych. Analiza przeprowadzona została jedynie dla wybranych parametrów. Wyniki analizy posłużyły do utworzenia odpowiednich reguł asocjacyjnych z wybranych parametrów wejściowych procesu zawiesinowego oraz parametrów temperaturowych produktów procesu. Przeprowadzona została pełna analiza uwzględniająca technologiczny punkt widzenia badanego zagadnienia. The paper present the results of the data mining analysis of the copper flash smelting process. Only chosen process parameters were considered. The obtained results formed the appropriate association rules between chosen input and the temperatures of the process output parameters. The data mining analysis was performed and confronted with engineering knowledge about the considered process. Słowa kluczowe: proces zawiesinowy, eksploracja danych, reguły asocjacyjne Key words: flash smelting process, data mining, association rules 1. Wprowadzenie. Proces przetopu koncentratów miedziowych w stanie zawiesinowym może być prowadzony tak, aby podstawowym produktem skondensowanym był kamień miedziowy lub miedź blister (proces jednostadialny). W procesie tym występuje faza gazowa, bogata w SO2 i kierowana, po odpyleniu, do przetwarzania np. w fabryce kwasu siarkowego. Odpylanie gazów procesowych jest zwykle wielostopniowe, końcowym jego etapem jest przepływ gazów przez elektrofiltr. Jednym z kluczowych parametrów, odpowiedzialnym za skuteczność procesu odpylania oraz trwałość elementów elektrofiltra jest temperatura gazów procesowych wprowadzanych do tego urządzenia, będąca istotnym parametrem z punktu widzenia funkcjonowania kolejnego etapu przetwarzania gazów, tj. fabryki kwasu siarkowego. Dla faz skonden więcej »

Ocena zrównoważenia ilości węgla w strefach reakcyjnych pieca rezystancyjno-łukowego w procesie wytopu żelazokrzemu

BOLESŁAW MACHULEC GRZEGORZ KOPEĆ TOMASZ TREJDEROWSKI

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 więcej »

Wykorzystanie wybranych odpadów metalurgicznych na komponenty wsadowe do procesów hutniczych i produkcji cementu

ZYGMUNT WCISŁO RYSZARD STACHURA ARKADIUSZ KLIMCZYK MIKOŁAJ BERNASOWSKI ANDRZEJ ŁĘDZKI KRZYSZTOF ZIELIŃSKI

W pracy przedstawiono możliwości wykorzystania wybranych odpadów zawierających w składzie znaczne udziały tlenków żelaza, takie jak zaolejona zendra powalcownicza, żużel z odsiarczania surówki żelaza, szlam i osad pofiltracyjny, frakcja magnetyczna z żużla, pył wielkopiecowy. Na podstawie analizy ich składu chemicznego i uziarnienia dokonano oceny ich przydatności i zakresu stosowania do procesów redukcji i do produkcji cementu. The article presents possibility of utilization selected wastes bearing substantial amounts of iron oxides, such as: greased mill scale, slag from desulphurization, sludge, slag’s magnetic fraction, dust from blast furnace. Based on analysis of chemical composition and grain size the evaluation of those wastes were made with regard to cement production and reduction processes, on the basis of chemical composition and graining. Słowa kluczowe: metalurgiczne odpady żelazodajne, proces wielkopiecowy, cement Key words: iron bearing wastes, blast furnace process, cement 2010 r. Hutnik - Wiadomości hutnicze S. 477 redukcyjnym [3÷10]. Z analizy sitowej wynika, że pył wielkopiecowy charakteryzuje się bardzo drobnym uziarnieniem, większość ziarn jest poniżej 0,25 mm. Szlam wielkopiecowy posiada frakcję ziarn poniżej 0,12 mm. Pozostałe odpady charakteryzują się równomiernym uziarnieniem w badanym zakresie 0,036÷2,0 mm [4]. 3. Otrzymywanie grudek z odpadów hutniczych. Jedną z metod przygotowania drobnoziarnistych odpadów żelazonośnych jest proces ich brykietowania i stosowanie ich jako dodatku do wsadu w wielkim piecu. Stwierdzono jednak, że dodatek do wsadu brykietów w ilości 5 % pogarsza bieg pieca, a dalsz więcej »

Microwave heating in iron metallurgy

Petr Faruzel Ján Kret Simona Jursová Zbyněk Hudzieczek

This article discusses the possibility of using microwaves for heating materials in the steel industry. Initially, basic theoretical aspects and properties of electromagnetic radiation were discussed and were compared with conventional heating. The second section of article shows results of laboratory tests, which were focused on heating of graphite, pure oxides of iron and hematite iron ore. W artykule omówiono możliwości zastosowania mikrofal do nagrzewania materiałów w przemyśle hutniczym. Pierwsza część opisuje podstawowe właściwości promieniowania mikrofalowego w porównaniu do tradycyjnych rodzajów ogrzewania. Druga część artykułu zawiera wyniki z badań laboratoryjnych, które koncentrowały się na ogrzewaniu grafitu, czystych tlenków żelaza i hematytu. Keywords: heating, microwave, electromagnetic radiation, iron oxides, graphite Słowa kluczowe: nagrzewanie, mikrofala, promieniowanie elektromagnetyczne, tlenek żelaza, grafit.1. Introduction Production of pig iron and steel demands huge amount of raw materials and energy. This process is also associated with formation of a significant quantity of solid, liquid wastes and gaseous polutants, especially nowadays much discussed więcej »

Assessment of high-temperature pyrolysis availability and low-temperature plasma during disposal of plastic parts of electric waste

SILVIE BROŽOVA PAVLINA PUSTĚJOVSKA GOCALOVÁ MARIA

Today electric waste is a waste, which is continuously discussed. The main reasons of this fact are possible dangerous components, material re-utilization and last but not least its disposal. When metals from scrapped electric and electronic devices are recycled the properties are the same, metal character does not change. The problem is with plastic parts, which essentially change their properties during further treatment. Assessment of availability connection of high-temperature pyrolysis and plasma is a method in research stage but first results are satisfactory. Obecnie odpady elektryczne to rodzaj odpadów, który jest tematem ciągłych dyskusji. Głównymi przyczynami tego faktu są możliwe elementy niebezpieczne, ponowne wykorzystanie materiałów oraz ich usuwanie. Kiedy metale ze złomowanych urządzeń elektrycznych i elektronicznych są poddawane recyklingowi, ich właściwości są takie same, charakter metalu jest taki sam. Problem dotyczy elementów z tworzyw sztucznych, których właściwości ulegają zasadniczym zmianom podczas dalszej obróbki. Ocena możliwego połączenia pirolizy wysokotemperaturowej oraz plazmy niskotemperaturowej jest metodą w fazie badań, wstępne wyniki są zadowalające. Key words: electric waste, high-temperature pyrolysis, low-temperature plasma Słowa kluczowe: odpady elektryczne, piroliza wysokotemperaturowa, plazma niskotemperaturowa S. 482 Hutnik - Wiadomości hutnicze Nr 9 1. Introduction. Problems of electric and electronic devices whose lifetime have finished is a very discussed question abroad as well as in the Czech Republic during several recent years. Technical development in this field is continuously going forward very quickly. Majority of equipments and devices getting older only a little are replaced by new ones. It is impor więcej »

Recycling of steel and foundry fly ash in electric arc furnaces and cupola furnaces

LADISLAV SOCHA JIŘÍ BAŽAN

Production of steel and cast iron in metallurgical units generates fly ashes. These fly ashes represent dangerous waste, which is not recycled in metallurgical plants and which is only dumped to disposal sites. This procedure is financially highly disadvantageous for producers. One of possibilities of partial processing consists in retrogressive recycling in charge of primary metallurgical units. The paper presents some operational results of compressed fly ashes from steelmaking plants and foundries. Operation tests were realised for verification of behaviour and efficiency of processing. They were focused on behaviour of fly ashes in the course of production of steel and cast iron and on their influence on technological process. The obtained results were verified by comparison with results of heats, into which no fly ashes were added. W procesie produkcji stali i żeliwa w agregatach metalurgicznych powstają pyły unoszone wraz z gazami poreakcyjnymi. Te pyły stanowią niebezpieczny odpad, który nie jest w zakładach metalurgicznych recyklingowany lecz często jest tylko deponowany. Taka procedura jest dla producenta finansowo bardzo niewygodna. Jedną z możliwości częściowego przetwarzania jest powrotny recykling do wsadu podstawowych agregatów metalurgicznych. Przedstawiono niektóre wyniki recyklingu prasowanych pyłów stalowniczych i odlewniczych. W celu sprawdzenia możliwości wykorzystania tych pyłów przeprowadzono badania, które miały na celu wyjaśnienie zachowania się pyłu przy produkcj więcej »

Modelowanie struktury stali w funkcji szybkości i temperatury odkształcania

ANDRZEJ LIS PAWEŁ WIECZOREK JADWIGA LIS

W artykule przedstawiono wpływ obróbki cieplno-plastycznej w zakresie temperatury odkształcania 700÷1200 °C przy szybkościach odkształcania 0,01 s-1 oraz 6,5 s-1 dla stali niskowęglowej z dodatkiem boru na rodzaj i udziały objętościowe produktów przemiany austenitu po OCP. The effect of thermomechanical working in temperature range 700-1200 °C at strain rate 0,01 s-1 and 6,5 s-1 on type and volume fraction of austenite phase transformation products was investigated in low carbon steel with boron addition. Słowa kluczowe: stal niskowęglowa z dodatkiem boru, modelowanie struktury, szybkość odkształcania Key words: low carbon steel with boron addition, structure modelling S. 488 Hutnik - Wiadomości hutnicze Nr 9 1. Wprowadzenie. Na struktury stali konstrukcyjnej po procesie OCP wpływ ma wiele czynników: wielkość ziarna austenitu oraz jego jednorodność pod względem składu chemicznego, parametry procesu odkształcania, których wynikiem jest umocnienie w początkowych stadiach odkształcania, a następnie zachodzące procesy zdrowienia i rekrystalizacji. Przemiany fazowe austenitu podczas chłodzenia po odkształceniu oraz procesy wydzieleniowe z roztworu stałego [1÷4]. W stalach niskowęglowych zawierających bor występuje spowolnienie rekrystalizacji austenitu podczas odkształcania, segregacji boru do granic ziaren austenitu, opóźnienie przemiany γ→α [2, 4÷7]. Otrzymywanie w procesie wytwarzania zaplanowanej struktury z więcej »

Krótkookresowe i niskotemperaturowe azotowanie jarzeniowe stali austenitycznej 316L

TADEUSZ FRĄCZEK MICHAŁ OLEJNIK LEOPOLD JEZIORSKI

Badaniom poddano stal austenityczną gatunku 316L wg AISI (X2CrNiMo 17-12-2 wg PN-EN 10088-1:1998) po azotowaniu jarzeniowym w temperaturze T=598 K (325 °C) i czasie t = 10,8 ks (3 h), dla dwóch różnych wariantach rozmieszczenia próbek w komorze jarzeniowej. W celu oceny efektywności wariantów procesu azotowania przeprowadzono badania analizy profilowej otrzymanych warstw powierzchniowych, badania twardości powierzchniowej oraz analizę struktur warstw wierzchnich. Stwierdzono, że zastosowanie ekranów wspomagających powoduje wzrost głębokości dyfuzji azotu w głąb azotowanej stali austenitycznej 316L, a tym samym zwiększenie grubości otrzymanych warstw wierzchnich. The AISI 316L (PN-EN 10088-1:1998 X2CrNiMo17-12-2) grade austenitic steel after glow discharge nitriding at temperature of T = 598 K (325°C) and for duration of t = 10,8 ks (3 h), for different variants of specimen placement in the glow-discharge chamber was investigated. In order to assess the effectiveness of nitriding process variants, the profile analysis of obtained surface layers, surface hardness tests and the analysis of surface layer structures. It has been found that application of a booster screen effects in nitrogen diffusion depth increment into the 316L austenitic steel, what results in the surface layers thickness escalation. Słowa kluczowe: stal austenityczna, azotowanie jarzeniowe, struktura warstwy wierzchniej Key words: austenitic stainless steel, glow discharge nitriding, surface layer structure.1. Wprowadzenie. Stale austenityczne dzięki swej dobrej odporności korozyjnej, wytrzymałości, żaroodporności oraz łatwej formowalności znalazły zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Stale te w stanie wyjściowym charakteryzują się jednak niską twardością i odpornością na zużycie ścierne oraz zmęczenie. Dla poprawy tych właściwości stosowano różne metody inżynierii powierzchni [1]. Modyfikacja powierzchn więcej »

Ilościowa ocena mikrostruktury prętów żebrowanych ze stali niskowęglowej po procesie QTB

JADWIGA LIS PAWEŁ WIECZOREK PAWEŁ ŁYSZCZARZ

W artykule przedstawiono wykorzystanie metody komputerowej analizy obrazu do oceny ilościowej struktur prętów zbrojeniowych produkowanych metodą QTB (quenching and tempering bars) wykorzystującą chłodzenie natryskiem wodnym z temperatury końca walcowania. Po procesie QTB na przekroju pręta otrzymuje się zróżnicowane składniki struktury takie jak: martenzyt samoodpuszczony, ferryt+bainit, ferryt+perlit, które wpływają na uzyskiwane własności mechaniczne prętów. Przedstawiono metodę oceny udziałów objętościowych składników struktury dla prętów żebrowanych φ 16, 20, 28 mm. Technology of processing of ribbed bars with water accelerated cooling from finish rolling temperature - QTB was presented in the article. After QTB in the cross section of the bar different microstructural constituences were formed: self tempered martensite, ferrite and bainite, ferrite and pearlite which determine mechanical properties. For low carbon steel after QTB from bars φ16, 20, 28 mm method of estimation of volume fraction of the microstructure constituencies was presented in the paper. Słowa kluczowe: stal niskowęglowa, c więcej »

Numeryczne modelowanie procesu walcowania prętów płaskich z wymuszonym poszerzeniem

TOMASZ SKURA SEBASTIAN MRÓZ

Głównym problemem podczas projektowania procesu walcowania prętów płaskich o znacznym stosunku szerokości do wysokości jest możliwość powstania wyboczenia pasma podczas walcowania w wykrojach osadczych. Zastosowanie specjalnego kalibrowania walców, bez konieczności stosowania wykrojów osadczych, pozwoli na uzyskanie wyrobu gotowego spełniającego normy odbiorcze. W pracy przeprowadzono numeryczne modelowanie procesu walcowania prętów płaskich, dla warunków technologicznych jednej z walcowni prętów. Badania teoretyczne przeprowadzono dla procesu walcowania prętów płaskich o wymiarach 292×12 mm wykorzystując kalibrowanie walców, w którym wymuszono plastyczne płynięcie metalu w kierunku szerokości wykroju. Zakres badań obejmował określenie sposobu plastycznego płynięcia metalu podczas walcowania w wykrojach rozcinających giętych. Do badań teoretycznych wykorzystano program komputerowy Forge2008® oparty na metodzie elementów skończonych. The main problem of design the flat bars rolling process about the wide relation of the width to the height is the possibility of form origin the band buckling during rolling process in edge grooves. The use of special rolls pass design, without the necessity of applying edge grooves, allow to get the finished product fulfilling receiving standards. Numerical modelling of the flat bars rolling process was conducted in the work, for the technological conditions of new building więcej »

Numeryczna analiza stanu naprężeń oraz odkształceń podczas badań na zniszczenie materiału w warunkach obciążenia właściwych dla procesu ciągłego odlewania stali

KONRAD LABER HENRYK DYJA ANNA KAWAŁEK GRZEGORZ STRADOMSKI

W pracy przeprowadzono numeryczną analizę stanu naprężeń oraz odkształceń podczas badań na zniszczenie materiału w warunkach obciążenia właściwych dla procesu ciągłego odlewania stali. Materiałem wykorzystanym do badań była stal konstrukcyjna S355J2G3. Modelowanie numeryczne wykonano za pomocą programu komputerowego Forge3®. Przeprowadzone badania umożliwiły wyznaczenie stanu naprężeń oraz odkształceń, mogących powodować zniszczenie materiału w warunkach jego obróbki w procesie ciągłego odlewania stali. The paper presents numerical analysis of stress and strain state during material failure tests in the load conditions characteristic for the steel continuous casting process. The S355J2G3 constructional steel grade was used for the tests. Numerical modelling was carried out by using Forge3® komputer software. The studies enabled of the strain and stress state determination which cause of the material failure in the treatment conditions during the continuous casting process. Słowa kluczowe: ciągłe odlewanie stali, analiza numeryczna stanu naprężeń, analiza numeryczna stanu odkształceń, stal konstrukcyjna S355J2G3 Keywords: cont więcej »

Methodical peculiarities of plastometric tension tests on Gleeble 3800 machine

ALEKSANDER GALKIN HENRYK DYJA MARCIN KNAPIŃSKI MARCIN KWAPISZ

Schematic representation and model of sample tension testing on servo-hydraulic Gleeble 3800 plastometer are presented. Flow curves σs - ε obtained by compressive, tensile and torsion methods in the conditions of hot deformation of zirconium - 1.1 % niobium alloy are compared. W pracy przedstawiono wyniki badań plastyczności nowego stopu cyrkonu z 1,1 % niobu. Badania wykonano przy użyciu symulatora procesów metalurgicznych Gleeble 3800. Przedstawiono również zależności naprężenia w zależności od odkształcenia rzeczywistego badanego stopu cyrkonu w testach rozciągania w temperaturze 700 ºC dla dwóch prędkości odkształcenia 0.1 and 2.5 s-1. Przedstawiono również porównanie wyników plastyczności podczas testu rozciągania oraz testu ściskania badanego stopu. Uzyskane wyniki pozwolą na dalsze badanie nowego stopu w celu opracowania optymalnej technologii przeróbki plastycznej materiału umożliwiającej uzyskanie odpowiednich własności wytrzymałościowych. Keywords: plastometric tension tests, flow curves, simulator Gleeble 3800 Słowa kluczowe: badania plastometryczne stopu cyrkonu, krzywe płynięcia, symulator metalurgiczny Gleeble 3800 S. 504 Hutnik - Wiadomości hutnicze N więcej »

Symulacja komputerowa rozkładu naprężeń i odkształceń podczas procesu chłodzenia wlewka ciągłego

JOANNA MICHALIK

W pracy przedstawiono problem modelowania rozkładu naprężeń termicznych i odkształceń podczas ciągłego odlewania stali w maszynie typu łukowego. Badania numeryczne przeprowadzono dla stali ST3S. Do symulacji użyto autorskiego programu komputerowego opartego o metodę elementów skończonych. Model matematyczny uwzględnia procesy relaksacji naprężeń termicznych. Analizę numeryczną przeprowadzono na podstawie rzeczywistych warunków występujących podczas procesu ciągłego odlewania stali w jednej z polskich hut. In this article the FEM modeling problem of thermal stress and strain distribution during continuous casting of steel in arc-type machine is investigated. The numerical research for St3S ingot were realized. Computer program based on FEM was used to simulation. The mathematical model takes into consideration processes of forming and relaxation o więcej »

Analiza wpływu odkształcenia i rozkładu temperatury na stan naprężeń w procesie dwustronnego złożonego wyciskania tulei głębokich z dnem

JACEK MICHALCZYK

W pracy przeprowadzono obliczenia numeryczne procesu złożonego dwustronnego wyciskania tulei. Podczas teoretycznej analizy procesu wyciskania wyznaczono rozkłady temperatury oraz intensywności naprężenia. Podczas badań wykazano, że zmieniając kierunek plastycznego płynięcia metalu podczas procesu wyciskania można uzyskać lokalne wzrosty temperatury w wyciskanym metalu, co pozwoli na stosowanie większych odkształceń i wpłynie na obniżenie wartości intensywności naprężenia oraz średnich nacisków na narzędzia i całkowitej siły wyciskania. Analiza procesu wyciskania wsadu modelowego została wykonana za pomocą programu komputerowego FORGE 2D® opartego na metodzie elementów skończonych w płaskim stanie odkształcenia ze względu na osiowosymetryczny charakter procesu. In presented work was introduced the numeric calculations of process two-said complex extrusion of deep sleeve. The extrusion during theoretical analysis of process were marked the distributions of temperature and effective stress. The extrusion during theoretical analysis of process were marked altering the direction of plastic flowing during process the metal of extrusion, it is possible to get in squeezed out metal the local growths of temperature, which will permit on applying the larger deformations and effective stress influences on lowering on tool and total strength the value of average force extrusion. Computer programmer the analysis process of extrusion model batch was executed with the FORGE 2D® leaning about method of elements finished in flat the character of process will stand up with regard deformations on axial symmetry. Słowa kluczowe: wyciskanie, wyciskanie tulei głębokich, analiza numerycznciepła w wyniku zamiany energii odkształcenia plastycznego na energię cieplną, wymiana ciepła pomiędzy wsadem a otaczającym go środowiskiem i narzędziem oraz występowanie powierzchniowych źródeł cieplnych w wyniku tarcia na powierzchniach styku metalu i narzędzi, są więcej »

Influence of low final reduction and friction conditions on first type internal stresses in high-carbon steel wires

ZBIGNIEW MUSKALSKI

The article discusses the possibility of using numerical analysis for determining the effect of a small (several percent) final draft and different friction coefficient values on the magnitude and distribution of internal stress of the first kind in high-carbon steel wires produced in the multi-stage drawing process. It has been found that the use of a small, several-percent draft in the last draw results in a change in the nature of internal stress of the first kind from tensile to compressive in the sub-surface layer of wires drawn either in classical or in hydrodynamic drawing dies. The results obtained from the theoretical analysis were verified by experimental tests. The presented methodology, which enables the prediction of internal stress of the first kind, can be applied for materials of different rheology and for different multi-stage drawing process parameters, such as the magnitudes of individual drafts and the total draft, the friction coefficient, drawing speed, and drawing die geometry. W pracy przestawiono możliwość zastosowania analizy numerycznej do określania wpływu małego (kilkuprocentowego) gniotu końcowego oraz różnych wartości współczynnika tarcia na wielkość i rozkład naprężeń własnych pierwszego rodzaju, w drutach ze stali wysokowęglowej, otrzymanych w procesie ciągnienia wielostopniowego. Stwierdzono, że zastosowanie małego, kilkuprocentowego gniotu w ostatnim ciągu powoduje zmianę naprężeń własnych pierwszego rodzaju z rozciągających na ściskające w warstwie przypowierzchniowej drutów ciągnionych w ciągadłach klas więcej »

Wpływ parametrów wyciskania profili aluminiowych na ich wybrane własności mechaniczne

JUSTYNA ADAMCZYK JAN W. PILARCZYK RAFAŁ WŁUDZIK PIOTR CHRZĄSTEK

W artykule zamieszczono wyniki badań wpływu prędkości i temperatury procesu wyciskania oraz parametrów starzenia na wybrane własności profili aluminiowych. Określono następujące własności profili: twardość, wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie, mikrotwardość. Założono, że na ich podstawie możliwe będzie określenie wpływu parametrów wyciskania, takich jak: temperatura i prędkość wyciskania, kształt matrycy oraz parametry starzenia na wyżej wymienione własności. In this work the results of investigations of the effect of the speed and temperature of the extrusion process and aging parameters on selected mechanical properties of the aluminum profiles were presented. Mechanical properties were determined as follows: hardness, tensile strength elongation, micro- hardness It has been assumed that on the base of obtained results it will be possible to determine the effect of such parameters of the extrusion as: temperature and extrusion speed, die shape and parameters of the aging process on above mentioned properties. Słowa kluczowe: wyciskanie, profile aluminiowe, własności mechaniczne Key words: extrusion, aluminum profiles, mechanical properties.1. Zakres i metodyka badań. Materiałem badawczym były profile ze stopów 6060 (AlMgSi0,5) i 6005 (AlMgSi1) wyciskane w warunkach przemysłowych. Stopy te różnią się zawartością Mg i Si. Próbki przygotowane zostały z profili aluminiowych otwartych (O) i zamkniętych (Z). Pod względem masy te, które nie przekraczają 1kg/mb uznano za lekkie, pozostałe za ciężkie. Istotnym punktem w klasyfikacji był sposób starzenia W - starzenie wymuszone w temp 180 °C w ciągu 6 godzin oraz N - starzenie naturalne. Profile zostały również sklasyfikowane ze względu na materiał na AlMgSi0,5 i więcej »

Poprawa efektywności ekonomicznej procesu spiekania poprzez zastąpienie części koksiku antracytem

JANUSZ STECKO MARIAN NIESLER

Przedstawiono wyniki badań prób laboratoryjnych, jak i przemysłowych zastosowania antracytu w procesie spiekania. Wskazano zagrożenia i sposoby ich zapobiegania. Określono udział antracytu w sumie paliwa oraz efekty ekonomiczne jego zastosowania. The results of laboratory tests and the industrial application of anthracite in the process of sintering were presented. Threats and ways to prevent them were identified. The share of the total anthracite fuel and economic effects of its use were defined. Słowa kluczowe: efektywność ekonomiczna, proces spiekania, koksik, antracyt Key words: sintering process, economic efficiency, coke breeze, anthracite.1. Wstęp. Jedną z możliwości poprawy efektywności ekonomicznej procesu spiekania może być zastąpienie części koksiku, stosowanego w krajowych spiekalniach, tańszym paliwem, jakim jest antracyt. Wprowadzenie nieprzygotowanego termicznie paliwa, jakim jest antracyt, może powodować różne skutki uboczne (np. wzrost ilości związków organicznych w gazach odlotowych, zawartości oleju w pyłach elektrofiltrów [1, 2]). Z tego względu przed zastosowaniem antracytu na taśmie spiekalniczej należało w warunkach laboratoryjnych określić wpływ tego paliwa na podstawowe parametry procesu spiekania, jakość spieku i parametry spalin. 2. Własności antracytu. Antracyt powinien być tak dobrany, aby parametrami jakościowymi był zbliżony do własności koksiku. Zastosowany do prób antracyt charakteryzował się porównywalną zawartością węgla pierwiastkowego i wartością opałową. Również porównywalne były inne parametry jakościowe, takie jak: zawartość części lotnych i popiołu [3]. Antracyt zawiera mniej wilgoci, co jest korzystne, bowiem wprowadza mniej zbędnego balastu do wsadu. Niepożądana w stosunku do koksiku jest zawartość siarki całkowitej w antracycie. Jest to o tyle istotne, że w wyniku zastosowa więcej »

The analysis of high speed wire drawing process

ZBIGNIEW MUSKALSKI STANISLAV SOSNA

The simplest way of intensification of wire drawing process is the increase of drawing speed. Recently, in drawing mills is introduced the dry drawing technologies with high speed (15÷30 m/s). High speed wire drawing causes a lot of insoluble the theoretical and practical problems, which are related to the influence of drawing speed on mechanical-technological properties and fatigue strength of wires. The drawing speed has also an effect on the friction conditions, and these last one have influence on inhomogeneity of strain in wires and on wearing of dies. In the work the theoretical investigation on the base of Drawing2D program and experimental wire drawing process of high carbon steel wires with two variants has been done. First variant with 0.5 m/s drawing speed in all drafts and second one with increasing drawing speed up to 20 m/s in last drafts has been done. The experimental investigation in technical and technological conditions using in drawing factories in ZDB a.s. Bohumin in Czech Republic was done. It was found that high drawing speed have the influence on mechanical properties of drawn wires. Applied at present lubricants and lubricants carries cause worsening friction conditions. Presented at work research findings could be a base of trace new directions of modification of high speed wire drawing. Najprostszą drogą do intensyfikacji procesu ciągnienia drutów jest więcej »

Określenie parametrów dwustopniowej obróbki cieplnej walcówki ze średniowęglowej stali z efektem TR IP

SYLWIA WIEWIÓROWSKA ZBIGNIEW MUSKALSKI

W pracy określono optymalne parametry procesu dwustopniowej obróbki cieplnej niskostopowej średniowęglowej stali, zapewniające uzyskanie w strukturze maksymalnej ilości austenitu szczątkowego, bezpośrednio odpowiedzialnego za wysokie własności plastyczne. Badaniom poddano walcówkę, która będzie stanowić materiał wyjściowy do produkcji wyrobów ciągnionych. The optimal parameters of two-stage heat treatment processes for medium-carbon steel wire rods guaranteed the maximal values of retained austenite has been determined in the work. The steel wire rod which will be use as initial material for manufacturing the drawn products which can be the alternative for wires made from high carbon steel has been investigated. Słowa kluczowe: ciągnienie, struktura TRIP, austenit szczątkowy Key words: drawing, wires, TRIP structure, retained austenite.1. Wprowadzenie. Stale TRIP są zaliczane do grupy nowoczesnych stali o bardzo dużej wytrzymałości na rozciąganie i wysokich własnościach plastycznych. Te korzystne własności powodują lepszy stosunek plastyczności do wytrzymałości niż w przypadku większości stosowanych obecnie stali, a związane są z efektem TRIP, czyli uplastycznieniem materiału wywołanym przemianami fazowymi [1]. Zawarte w literaturze opracowania dotyczą prawie wyłącznie badań nad procesami walcowania i obróbki cieplnej blach karoseryjnych, co nie pozwala na odniesienie wyników tych badań do analizy procesów ciągnienia, ponieważ w procesie ciągnienia zarówno wielkości odkształcenia całkowitego, jak i prędkości odkształcenia są wielokrotnie wyższe, co znacząco wpływa na efekt TRIP [2, 3]. Zaistniała zatem konieczność przeprowadzenia kompleksowych badań procesu ci więcej »

Application of the plane adaptive model of the piercing mill deformation zone in the determination of the piercing process parameters

VALENTIN DANCHENKO ALEKSEJ CHUYEV HENRYK DYJA ANNA KAWAŁEK

Methodology and software for building of a plane model of the piercing mill deformation zone intended to solve problems of optimum mill setup have been developed. Formulas for the calculation of spatial constraints created by the mill rolls at the entire deformation zone length with an account for the roll turn by the rolling-off angle and the feed angle have been derived. Application of this model as a part of software for the calculation of piercing mill setup parameters allows avoidance of errors in the piercing mill setup both at the beginning and the end of the roll life when worn rolls are used. Efficiency of this model usage has been proved in plant conditions. 2010 r. Hutnik - Wiadomości hutnicze S. 523 W pracy przedstawiono metodykę i oprogramowanie do budowy płaskiego modelu walcowania w walcarce dziurującej w celu rozwiązania problemu doboru optymalnych nastaw walcarki. Wyprowadzone zależności służące do określania zależności przestrzennych występujących na całej długości strefy odkształcenia, w tym obliczania zukosowania walców i kąta chwytu. Wykorzystując ten model jako część oprogramowania służącego do obliczania parametrów nastawy walcarki dziurującej można uniknąć błędów podczas jej regulowania, zarówno na początku eksploatacji walców, jak również po ich maksymalnym zużyciu. Efektywność przedstawionego modelu została potwierdzona w warunkach przemysłowych. Key words: piercing mill, plug, plane model, wear, roll, mill setup Słowa kluczowe: walcarka dziurująca, głowica trzpienia dziurującego, płaski model zużycia walca, nastawa walcarki 1. In the process of the piercing mill operation, as the entry cones of the rolls are getting worn out, a problem of a forced change of the mill setup param więcej »

Wytwarzanie bimetalowych prętów stal – stal odporna na korozję metodą zgrzewania wybuchowego

W pracy przedstawiono wybuchową metodę wytwarzania stalowych prętów platerowanych stalą odporną na korozję. Metoda ta zapewnia otrzymanie prętów bimetalowych o bardzo wysokiej jakości oraz trwałym połączeniu poszczególnych komponentów bimetalu. Ponadto w pracy przeprowadzono analizę jakości połączenia prętów bimetalowych. In the paper the analysis of production of bimetallic bars steel-steel resistant to corrosion by explosive cladding. Method explosive cladding is the affirmed process the receipt the bars plated is characterizing the large strength of bond two different metals. Moreover, in this study, the author presents the bond strength of interface of bimetallic joint of the cross section oh the test bar. Słowa kluczowe: pręty bimetalowe okrągłe, stal odporna na korozję, zgrzewanie wybuchowe Key words: bimetallic round bars, steel resistant to corrosion, explosive cladding 1. Wprowadzenie. W ostatnich latach obserwuje się wzrost zainteresowania stosowaniem w budownictwie wysoko wytrzymałościowych prętów odpornych na korozję. Zastosowanie takiej warstwy platerującej wpływa na znaczną poprawę parametrów wytrzymałościowych konstrukcji stalowo-betonowych oraz innych własności, takich jak duża tr więcej »

On the nature of localization of plastic deformation of metals

ALEKSANDER GALKIN SERGIEJ IVANOV HENRYK DYJA SERGIEJ MATVEEV

The main provisions of the kinetics of localization of plastic deformation at different scale levels of plastic forming of metal and alloys. Present a connection between the mechanism of strain localization and nature of the flow curve of deformed materials under static and dynamic loading. W pracy przedstawiono wyniki badań nad makrolokalizacją odkształcenia plastycznego i charakterystyki płynięcia plastycznego stopu cynku. Omówione zostało zagadnienie występowania lokalizacji odkształcenia w skali atomowej, mikroskali, w skali pośredniej a także w makroskali. W artykule przedstawiono również przykładowe wyniki badań plastometrycznych dla stopu cynku odkształcanego w zakresie temperatur 100÷200 ºC i dla 3 prędkości odkształcenia 1, 5 i 10 s-1. Keywords: plastic deformation, flow curve of zinc alloy, mechanism of strain localization Słowa kluczowe: odkształcenie plastyczne, badania plastometryczne, lokalizacja odkształcenia.1. Introduction. Recently, the problems of forming of nano- and submicrocrystal structures in metals and their alloys have become up-to-date in connection with the aims to produce materials of higher technological and operating characteristics. One of the branches of this topic is studying the effect of localization of the metal flow which reveals itself in the conditions of intensive plastic deformation in different ways. The nature and the degree of localization of plastic deformation is the most important trait of any phase of plastic forming of the deformed metals. But it is the most significant in the conditions of advanced plastic forming in higher temperatures and dynamic loading. By now, the processes of plastic forming on the micro-level have been exhaustively described in numerous theoretical and experimental research papers in connection with the dislocation theory of plasticity. At the same time phenomenology and physics of localization of the plastic flow are still less studied and developed więcej »

Isothermal phase transformation occuring in the experimental designed superfine-grained constructional steel

JUSTYNA SNOPEK BARTOSZ KOCZURKIEWICZ MARCIN KNAPIŃSKI

Increasing the mechanical properties of constructional steel by applicable thermoplastic treatment advisable due to the relatively low price. In this work the investigations of steel with 0.1 %C, 0.8 %Mn and Al addition which favour the fine-grained structure of steel arising were done. As a result of complex investigations the TTT diagram was elaborated. The dilatometer tests were done. Test results allow to construct true diagrams of phase transformation occuring during isothermal heating process. The specimens were heated to austenitizing temperature, austenitized and then cooled with cooling rate 150 °C/s up to the isothermal heating temperature. After that the specimens were investigated in metallographic way to reveal detalis of formed structure and the Vickers’ hardness were measured. Podniesienie właściwości wytrzymałościowych stali konstrukcyjnych poprzez odpowiedni rodzaj obróbki cieplnoplastycznej jest bardzo pożądane ze względu na relatywnie niską cenę. W pracy przedstawiono badania stali o zawartości około 0,1 %C i 0,8 %Mn z dodatkiem Al, dzięki któremu powstaje w stali drobnoziarnista struktura. W wyniku przeprowadzonych badań opracowano wykres CTPi. Zakres eksperymentu obejmował przeprowadzenie badań dylatometrycznych, których wyniki umożliwiły budowę rzeczywistych wykresów przemian fazowych zachodzących podczas wygrzewania więcej »

Badanie wpływu kształtu pasma na plastyczne płynięcie metalu podczas walcowania prętów płaskich

PIOTR SZOTA SEBASTIAN MRÓZ HENRYK DYJA

W pracy przeprowadzono badania teoretyczne procesu walcowania prętów płaskich w wykrojach osadczych i na gładkiej beczce. Do analizy sposobu plastycznego płynięcia metalu podczas walcowania na gładkiej beczce pasma otrzymanego w wykroju osadczym wykorzystano program komputerowy Forge2008®. Prowadzone badania teoretyczne miały na celu określenie wpływu kształtu pasma otrzymanego w wykroju osadczym na poszerzenia pasma podczas walcowania na gładkiej beczce pręta płaskiego o wymiarach 200×10 mm. In the work theoretical tests of flat bar rolling process in the flat rolling and edging pass were carry out. Analysis of metal flow velocity direction during flat pass of the band obtained in edging groove was computed by Forge 2008® program. Aim of the tests was establishing the influence of band shape on the band broadening during the 200×10 mm flat bar rolling process in flat rolls. Słowa kluczowe: walcowanie na gorąco, pręt płaski, wykrój osadczy, MES Keywords: hot rolling, flat bar, edging pass, FEM 2010 r. Hutnik - Wiadomości hutnicze S. 535 w wykroju osadczym wysokość pasma na szerokości jest nierównomierna b>c (rys. 1b, wariant II). Nieuwzględnienie rzeczywistego kształtu pasma otrzymanego po walcowaniu w wykroju osadczym może więcej »

Zastosowanie techniki termowizyjnej do badania zdolności chłodzącej urządzenia do przyspieszonego chłodzenia prętów okrągłych gładkich

KONRAD LABER HENRYK DYJA

W pracy przedstawiono wyniki badań przemysłowych zdolności chłodzącej urządzenia do przyspieszonego chłodzenia prętów okrągłych gładkich. Badania przeprowadzono dla warunków technologicznych jednej z walcowni prętów. Przedstawione w pracy badania przeprowadzono dla prętów okrągłych gładkich o średnicy 30 mm. Materiałem wykorzystanym do badań była stal konstrukcyjna S355J2G3 (wg DIN St 52-3). Przedstawione w pracy badania przeprowadzono dla różnego ciśnienia oraz dla różnych wielkości przepływów wody. Celem pracy było określenie zdolności chłodzącej urządzenia do przyspieszonego chłodzenia pod kątem sprawdzenia możliwości zastosowania tego urządzenia do chłodzenia prętów w ciągu walcowniczym, podczas walcowania normalizującego. Opracowane wyniki badań stanowiły podstawę do wyznaczenia współczynników wymiany ciepła pomiędzy chłodzonym pasmem a wodą. The paper presents the results of the industrial research of the cooling ability of the device for the round plain bars accelerated cooling process. Research were carried out for one of the bar rolling mill technological conditions. The studies were carried out for 30 mm-diameter plain round bars. Constructional steel S355J2G3 (according to DIN St 52-3) was used for the research. Investigations presented in this paper were made for different pressure and water flow volume. The paper purpose was determination of the cooling ability of device for accelerated cooling proces więcej »