×

Nr 4/2009
4.jpg

Kazimierz Mamro

Akademia Górniczo-Hutnicza

METALURGIA WODOROWA - SKŁADOWA CYWILIZACJI WODOROWEJ

Nośnikiem energii spełniającym wymagania i oczekiwania zrównoważonego rozwoju ludzkości jest wodór, bowiem pozwala on na nowe, rewolucyjne podejście do produkcji i dystrybucji energii w stopniu minimalnym degradującym środowisko naturalne. Daje to początek nowego etapu funkcjonowania Ziemi, zwanego cywilizacją wodorową. Rozwój cywilizacji wodorowej zależy od technologii produkcji wodoru, jego transportu, magazynowania i rozmaitych form praktycznej aplikacji. Wykazano, że:

  • Udoskonalenie wodorowych ogniw paliwowych prowadzi do zaistnienia możliwości zindywidualizowania i zdecentralizowania oraz poszerzenia dostępu do systemów zasilania w elektryczność.
  • Wodór w metalurgii staje się jednym z ważniejszych reagentów pozwalających na otrzymywanie metali z tlenków, siarczków, chlorków i fluorków przy zmniejszaniu emisji gazów cieplarnianych.
  • Zastosowanie wodoru w metalurgii surowcowej żelaza w zasadniczy sposób przeobrażą obecne metody produkcji stali.
  • Składową metalurgii wodorowej jest produkcja stopów magazynujących wodór i nanomateriałów, niezbędnych w budowie m.in. ogniw paliwowych.

Powodzenie szybkiego spożytkowania tych elementów cywilizacji wodorowej wymaga szerokiego zaangażowania się do międzynarodowej współpracy wielu krajów na poziomie rządów.

Marek Burdek, Bogdan Garbarz, Jerzy Stępień

Instytut Metalurgii Żelaza

Zygmunt Hajduk, Andrzej Musiał, Jerzy Reszke

Huta Bankowa Sp. z o.o.

Józef Kobic

Metko

WERYFIKACJA PRZEMYSŁOWA ZMODYFIKOWANEJ TECHNOLOGII WYTWARZANIA ODKUWEK PIERŚCIENIOWYCH O WYSOKIEJ JAKOŚCI POWIERZCHNI

Celem badań była weryfikacja zmodyfikowanej technologii kucia stalowych odkuwek pierścieniowych, dającej w wyniku podwyższenie i ustabilizowanie jakości powierzchni i warstwy przypowierzchniowej w krytycznych miejscach obręczy kół kolejowych odwalcowanych z odkuwek pierścieniowych. W oparciu o wyniki symulacji numerycznych wykonano weryfikację przemysłową kucia odkuwek pierścieniowych uwzględniających zmodyfikowany kształt narzędzi i częściowo zmienione parametry procesu. Na podstawie wyników weryfikacji przemysłowej ustalono, że zastosowanie matrycy górnej o zmienionym kształcie powierzchni wewnętrznej zgodnie z opracowaną propozycją, wypukłej matrycy dolnej oraz stempla o kulistej powierzchni czołowej i o większej średnicy niż obecnie stosowana, wywiera korzystny wpływ na rozkład odkształcenia materiału w procesie kucia i powoduje przemieszczenie krawędzi bloczka wsadowego w pożądanych kierunkach, na wewnętrzną powierzchnię obręczy, co prowadzi to do uzyskania wysokiej jakości powierzchni i warstwy przypowierzchniowej w miejscach ekstremalnej eksploatacji wyrobu.

Bogdan Garbarz

Instytut Metalurgii Żelaza

Bogdan Rębiasz

Akademia Górniczo-Hutnicza

ŚREDNIOOKRESOWA PROGNOZA WIELKOŚCI I STRUKTURY ASORTYMENTOWEJ ZUŻYCIA, IMPORTU, EKSPORTU I PRODUKCJI STALOWYCH WYROBÓW HUTNICZYCH W POLSCE

Opracowane przed kryzysem średnioterminowe i długoterminowe (na następne 10-15 lat) prognozy zużycia i produkcji stali, muszą zostać gruntownie zweryfikowane. Po silnym trendzie wzrostowym zużycia wyrobów stalowych w Polsce w latach 2006-2007, w 2008 roku zużycie to wyniosło 11 mln ton i było o 4,6% niższe niż w 2007 roku. W roku 2009 należy oczekiwać dalszego spadku zużycia. W artykule przedstawiono zaktualizowaną, uwzględniającą konsekwencje kryzysu ekonomicznego prognozę zużycia, bilansu handlu zagranicznego i produkcji stalowych wyrobów hutniczych dla Polski na lata 2009-2013. Do prognozowania jawnego zużycia wyrobów hutniczych w Polsce zastosowano metodę analogową, opierającą się na porównaniach wskaźników zużycia wyrobów hutniczych na jednego mieszkańca w Polsce i krajach UE oraz metodę przyczynowo-skutkową, wykorzystującą zależność jawnego zużycia wyrobów stalowych od wielkości PKB i innych parametrów charakteryzujących rozwój gospodarczy. Prognozę jawnego zużycia stalowych wyrobów hutniczych dla Polski na lata 2009-2013 opracowano w dwóch wariantach: w wariancie określonym jako optymistyczny i w wariancie określonym jako realny. Z prognozy w wariancie realnym wynika, że w okresie objętym prognozą 2010-2013 roczne procentowe wzrosty jawnego zużycia będą zbliżone do wartości osiąganych w latach 1992-2005, a więc około 3%. Przy takim tempie wzrostu jawne zużycie stalowych wyrobów hutniczych w Polsce w 2013 roku osiągnęłoby poziom około 11,6 mln ton.

Marian Niesler

Instytut Metalurgii Żelaza

OBNIŻANIE ZUŻYCIA PALIWA W WIELKIM PIECU POPRZEZ CENTRALNY ZASYP KOKSU

Idea technologii "centralnego zasypu koksu" polega na tym, że część koksu wielkopiecowego zasypywana jest do wielkiego pieca punktowo w centralną część gardzieli. Stosowanie centralnego zasypu koksu umożliwia kontrolę zarówno strefy kohezji jak i martwego słupa koksu oraz przepływu surówki w garze. Dzięki poprawie przewiewności w wielkim piecu, zarówno w strefie suchej jak i w strefie mięknięcia-topienia, oraz lepszemu wykorzystaniu energii gazu wielkopiecowego, może zmniejszać się istotnie zużycie koksu. W osiową strefę wielkiego pieca można zasypywać do 20% całej ilości koksu ładowanego do wielkiego pieca. W wyniku takiego systemu załadunku można uzyskać obniżenie zużycia koksu o 10-20 kg/t surówki, w zależności od rodzaju stosowanego aparatu zasypowego.

Marian Niesler

Instytut Metalurgii Żelaza

KOMPUTEROWY PROGRAM DO OBLICZANIA BILANSU CIEPLNO-MATERIAŁOWEGO WIELKIEGO PIECA

W artykule opisano komputerowy program "BILANS" ,stworzony w IMŻ do obliczania bilansu cieplno-materiałowego wielkiego pieca. Program ten został przetestowany praktycznie na bazach danych czterech polskich wielkich pieców produkujących surówkę przeróbczą, hematytową surówkę odlewniczą, surówkę specjalną oraz żelazomangan wielkopiecowy. Stwierdzono, że program jest uniwersalny, gdyż wyniki obliczeń korelowały w sposób zadowalający z rzeczywistymi parametrami i wskaźnikami procesu wielkopiecowego, bez względu na gatunek produkowanej surówki i pojemność wielkiego pieca. Występujące różnice pomiędzy obliczonymi wartościami a wartościami rzeczywistymi wynosiły nie więcej niż 6%.

Marian Niesler

Instytut Metalurgii Żelaza

BRYKIETOWANIE SZLAMÓW KONWERTOROWYCH W BRYKIECIARCE WALCOWEJ

Badania wykonane w IMŻ wykazały, że do brykietowania szlamów konwertorowych bardzo dobrze nadają się spoiwa na bazie skrobi. Przy udziale tego spoiwa uzyskuje się bardzo dobre własności wytrzymałościowe brykietów. Najlepszym i najtańszym spośród wszystkich próbowanych spoiw wydaje się być jednak spoiwo na bazie lignosulfonianów. Brykiety z 10% udziałem tego spoiwa w mieszance dają bardzo dobrą wytrzymałość zrzutową oraz wytrzymałość na ściskanie. Spoiwa skrobiowe ze względu na bardzo wysoką cenę są mniej atrakcyjne niż lignosulfoniany. Jednakże ich stosowanie jest uzasadnione, gdyż np. w przypadku uwodnionych szlamów konwertorowych spoiwa te pochłaniają wodę. Możliwe jest więc pominięcie bardzo energochłonnego i kosztownego procesu dosuszania odpadów.

 

Projekty badawcze sfinansowane z dotacji na działalność statutową

Andrzej Maciosowski, Sebastian Arabasz, Jerzy Wiedermann

ANALIZA RYNKOWA I PRZEPROWADZENIE BADAŃ WERYFIKACYJNYCH WSPÓŁCZESNYCH MIKROSKOPÓW ELEKTRONOWYCH PRZEŚWIETLENIOWYCH

Celem pracy było rozpoznanie propozycji rynkowych w dziedzinie mikroskopów elektronowych prześwietleniowych oraz rozwiązań technicznych i analitycznych stosowanych w nowoczesnej elektronowej mikroskopii prześwietleniowej, a także zweryfikowanie możliwości badawczych na próbach własnych. Wskazano model mikroskopu wraz z wyposażeniem i oprzyrządowaniem do preparatyki próbek najlepiej spełniający potrzeby badawcze w metalurgii. Praca związana była z przewidywanym zakupem nowoczesnego elektronowego mikroskopu prześwietleniowego przez Instytut Metalurgii Żelaza.

Harald Kania

WPŁYW FORMOWANYCH ZASYPEK KRYSTALIZATOROWYCH NA JAKOŚĆ WLEWKÓW CIĄGŁYCH

Celem pracy było dogłębne poznanie procesów zachodzących w krystalizatorze urządzenia COS, w których bierze udział zasypka i żużle krystalizatorowe. Umiejętność prawidłowego dostosowania właściwości fizykochemicznych zasypki krystalizatorowej do parametrów technologicznych urządzenia COS, decyduje o jakości powierzchni wlewka ciągłego. Na podstawie danych literaturowych przeanalizowano wpływ właściwości zasypek krystalizatorowych na proces kształtowania się powierzchni wlewka ciągłego i wymiany ciepła w krystalizatorze. W wyniku pracy uzyskano informacje umożliwiające prawidłowe projektowanie technologii ciągłego odlewania stali w zakresie doboru zasypki krystalizatorowej do parametrów eksploatacyjnych urządzenia COS oraz niezbędną wiedzę do udoskonalenia właściwości fizycznych zasypek krystalizatorowych. Wykonano w warunkach przemysłowych wstępną serię eksperymentów z zastosowaniem zasypek o dużej gęstości (formowanych).

Jerzy Wiedermann

Rozwój systemu zarządzania jakością w Instytucie Metalurgii Żelaza

Celem pracy było opracowanie stosownej dokumentacji systemu zarządzania jakością w Instytucie wynikającą z wprowadzanych zmian w zakresie:

  • organizacji i zarządzania w Instytucie,
  • stosowanych metod i procedur ogólnych i badawczych,
  • zakupu aparatury badawczej.

Zaktualizowaną dokumentację zgodnie z obowiązującą procedurą przekazano do Polskiego Centrum Akredytacji. Ponadto przygotowano programy do okresowego przeglądu wdrożonego systemu zarządzania jakością oraz audytów wewnętrznych a także podjęto prace związane z wprowadzeniem w Instytucie Systemu zarządzania BHP zgodnie z normą 18002.

2012-10-21


Powrótwersja do druku