×

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
3.jpg

Marta Kubiczek, Marek Burdek, Jarosław Gazdowicz

Instytut Metalurgii Żelaza

ANALIZA PROFILOWA GD OES SKŁADU CHEMICZNEGO POKRYĆ ZE ZWIĄZKÓW MIĘDZYMETALICZNYCH NiAl MODYFIKOWANYCH PIERWIASTKAMI SZLACHETNYMI I REAKTYWNYMI

W artykule przedstawiono metodykę ilościowej analizy profilowej z wykorzystaniem techniki optycznej spektrometrii emisyjnej ze wzbudzeniem jarzeniowym (GD OES) pokryć NiAl modyfikowanych Hf, Pt i Pd na podłożu z superstopów niklu. Omówiono wyniki badań profilometrycznych kraterów jarzeniowych oraz wpływu interferencji widm pasmowych na przebieg analizy Ti, Zr, Nb, Si i Hf w warstwach utlenionych. Przedstawiono ilościowe profile wgłębne dla wybranych pokryć aluminidkowych przed i po cyklicznym utlenianiu. Wyniki analizy profilowej porównano z wynikami mikroanalizy EDS i stwierdzono ich dobrą zgodność.

Michał Kubecki

Instytut Metalurgii Żelaza

JAKOŚCIOWA I ILOŚCIOWA IDENTYFIKACJA WIELOPIERŚCIENIOWYCH WĘGLOWODORÓW AROMATYCZNYCH W GLEBACH POBRANYCH Z TERENÓW POŁOŻONYCH W SĄSIEDZTWIE HUTNICZYCH ZAKŁADÓW PRZEMYSŁOWYCH

Celem pracy było opracowanie i wdrożenie w Laboratorium Analiz Chemicznych Instytutu Metalurgii Żelaza metod analitycznych identyfikacji i oznaczania wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) w glebach, za pomocą chromatografu gazowego sprzężonego ze spektrometrem masowym (HRGC/HRMS). Przedmiotem badań były wzorce z atestowaną zawartością wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych i gleby z terenów położonych w sąsiedztwie hutniczych zakładów przemysłowych. Ustalono warunki pracy chromatografu gazowego i spektrometru masowego, wdrożono metodę ekstrakcji WWA z próbek gleb z zastosowaniem techniki SPE oraz sporządzono odpowiednie procedury analityczne.

Adam Cwudziński

Politechnika Częstochowska, Katedra Ekstrakcji i Recyrkulacji Metali

PRZEPŁYW STALI W KADZI POŚREDNIEJ STOSOWANEJ DO ODLEWANIA WLEWKÓW PŁASKICH I KWADRATOWYCH

Artykuł przedstawia wyniki symulacji przepływu ciekłej stali w dwóch kadziach pośrednich typu klinowego stosowanych do odlewania wlewków ciągłych płaskich i kwadratowych. Symulacja numeryczna przepływu stali została wykonana przy pomocy komercyjnego programu komputerowego Fluent®. W obu kadziach pośrednich w strefie zalewania zainstalowano urządzenie sterujące przepływem. Do modyfikacji przepływu stali w kadzi zaprojektowano podstrumieniowy regulator turbulencji. W wyniku obliczeń numerycznych otrzymano pola przepływu oraz krzywe czasu przebywania typu (E). Na podstawie krzywych RTD (E) wyliczono udziały procentowe przepływu stagnacyjnego, tłokowego i idealnego mieszania. Symulacje komputerowe umożliwiły ocenę zaprojektowanego podstrumieniowego regulatora turbulencji i jego wpływ na pracę kadzi pośrednich.

Monika Kuźnia

Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Stosowanej

METODY UTYLIZACJI ODPADÓW TWORZYW SZTUCZNYCH W PROCESIE METALURGICZNYM

Tworzywa sztuczne, ze względu na bardzo dobre właściwości mechaniczne w połączeniu z ich małą gęstością, stosowane są w wielu dziedzinach gospodarki. Zastosowanie znajdują w przemyśle opakowaniowym, w rolnictwie, ogrodnictwie, budownictwie czy przemyśle elektronicznym. Każdego roku duże ilości odpadowych tworzyw sztucznych składowane są na wysypiskach odpadów. Jest to niewątpliwie najgorszy sposób unieszkodliwiania odpadów, zarówno z ekonomicznego i ekologicznego punktu widzenia. Ze względu na skład chemiczny tworzyw sztucznych (oparty głównie na węglu i wodorze) oraz wysoką wartość opałową (ok. 40 MJ/kg) mogą one znajdować zastosowanie w procesie metalurgicznym. W artykule przedstawiono metody utylizacji odpadowych tworzyw sztucznych jako substytut koksu w procesie wielkopiecowym oraz jako dodatek w procesie koksowania węgla.

Tomasz Trejderowski, Grzegorz Kopeć, Bolesław Machulec

Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii

BADANIA STATYSTYCZNE WPŁYWU WYBRANYCH PARAMETRÓW ELEKTRYCZNYCH PIECA REZYSTANCYJNO-ŁUKOWEGO NA JEDNOSTKOWY WSKAŹNIK ZUŻYCIA ENERGII W PROCESIE WYTOPU ŻELAZOKRZEMU

W artykule przedstawiono wyniki badań statystycznych obejmujących 10-letni okres czasu pracy pieca żelazokrzemowego o mocy 20 MVA. Przedstawiono zależności pomiędzy wybranymi parametrami elektrycznymi, a jednostkowym wskaźnikiem zużycia energii. Badania obejmują okres pracy pieca w którym począwszy od 2000 roku zdołano radykalnie poprawić wskaźniki techniczno-ekonomiczne.

 

Projekty badawcze sfinansowane z dotacji na działalność statutową

Władysław Zalecki, Roman Kuziak, Maciej Pietrzyk, Łukasz Rauch

MATEMATYCZNE MODELOWANIE I ANALIZA PRZEMIAN FAZOWYCH ZACHODZĄCYCH W STRUKTURZE STALI BAINITYCZNYCH PODCZAS CHŁODZENIA, PO WALCOWANIU NA GORĄCO. CZĘŚĆ II

Celem pracy było opracowanie programu pozwalającego na przeprowadzenie symulacji numerycznej przebiegu chłodzenia z uwzględnieniem przemian fazowych w prętach stalowych. Główny cel pracy był wynikiem zapotrzebowania ze strony partnerów przemysłowych jak i konieczności pozyskiwania narzędzi pomocnych przy analizie takich procesów jak np. chłodzenia w linii STELMOR. Podjęto również próbę zwiększenia możliwości analitycznych opracowanego własnego programu do analizy wyników badań dylatometrycznych, a w szczególności opracowania modułu pozwalającego na dopasowanie modeli przemian dla analizowanej krzywej dylatometrycznej.

Bogdan Garbarz, Wojciech Burian, Jerzy Pogorzałek

OPRACOWANIE ZAŁOŻEŃ PRZEMYSŁOWEJ TECHNOLOGII WYTWARZANIA ELEMENTÓW KONSTRUKCYJNYCH Z SUPERTWARDEJ STALI BAINITYCZNEJ Z ZASTOSOWANIEM METODY REGULOWANEGO KRZEPNIĘCIA

Celem projektu było opracowanie i eksperymentalne sprawdzenie założeń technologii odlewania i bezpośredniej obróbki cieplnej odlewów z supertwardej stali bainitycznej nowej generacji o strukturze nanolistwowej. Zastosowanie technologii otrzymywania elementów konstrukcyjnych z wysokowęglowej stali bainitycznej metodą odlewania do form i bezpośredniej obróbki cieplnej z pominięciem procesu przeróbki plastycznej na gorąco i pośrednich operacji obróbki cieplnej spowoduje uproszczenie technologii i obniżenie kosztów wytwarzania. W wyniku przeprowadzonych eksperymentów opracowano podstawy technologii wytwarzania półwyrobów lub wyrobów ze stali nanobainitycznej metodą odlewania do formy z następującą po zakrzepnięciu bezpośrednią obróbką izotermiczną. Podano założenia, na jakich zostanie oparta technologia przemysłowa. Do opracowania przemysłowej technologii wytwarzania wyrobów z wysokowęglowej stali bainitycznej nowej generacji wymagane są dodatkowe dane o charakterze podstawowym z zakresu przemian fazowych i zależności właściwości mechanicznych od mikrostruktury. Wymagane dane zostaną opracowane na podstawie wyników realizowanych obecnie i planowanych projektów badawczych dotyczących rozwoju supertwardych stali nanobainitycznych.

Józef Gawor, Jarosław Marcisz, Wojciech Burian, Władysław Zalecki, Mariusz Adamczyk

OKREŚLENIE MOŻLIWOŚCI ZASTĄPIENIA ULEPSZANIA CIEPLNEGO ALTERNATYWNYMI METODAMI OBRÓBKI WYSOKOWYTRZYMAŁYCH BLACH GRUBYCH KONSTRUKCYJNYCH I TRUDNOŚCIERALNYCH

Celem pracy było określenie możliwości zastąpienia ulepszania cieplnego blach grubych ze stali konstrukcyjnych i odpornych na ścieranie, alternatywnymi metodami obróbki, polegającymi na walcowaniu z obróbką cieplno-plastyczną i regulowanym chłodzeniu bezpośrednio po walcowaniu. Wykonano laboratoryjne próby natryskowego chłodzenia blach za pomocą dysz wodno-powietrznych, obliczenia numeryczne symulujące chłodzenie natryskowe, badania przemian fazowych stali na próbkach odkształcanych w dylatometrze oraz badania mikrostruktury i właściwości mechanicznych blach. Chłodzenie natryskowe spowodowało silne rozdrobnienie i zmianę morfologiczną mikrostruktury, wzrost granicy plastyczności i wytrzymałości badanych blach ze stali niskowęglowej: dla blach o grubości 20 mm uzyskano właściwości odpowiadające wymaganiom kategorii S620Q.

Valeriy Pidvysotskyy, Roman Kuziak, Władysław Zalecki, Ryszard Molenda, Zdzisław Łapczyński

PROGNOZOWANIE ROZWOJU MIKROSTRUKTURY, PARAMETRÓW SIŁOWYCH I ZMIAN TEMPERATURY W PROCESIE WALCOWANIA BLACH

Celem niniejszej pracy było opracowanie procedur w arkuszu kalkulacyjnym programu Microsoft Excel, umożliwiających przeprowadzenie obliczeń zmian temperatury w procesie walcowania blach, naprężenia uplastyczniającego i przewidywanie parametrów siłowych. W ramach badań doświadczalnych wykonano szereg testów plastometrycznych oraz symulacji numerycznych w celu weryfikacji poprawności kodu przewidywania stanu struktury austenitu (wielkość ziarna i udział objętości zrekrystalizowanej) w procesie walcowania taśm.

Jerzy Wiedermann, Krzysztof Radwański

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH I STRUKTURY NOWYCH GATUNKÓW STALI DROBNOZIARNISTYCH FGS90WV I FGS90CV POD KĄTEM ZASTOSOWANIA ICH W PRODUKCJI RUR PRZEZNACZONYCH NA CYLINDRY HYDRAULICZNE

Przeprowadzone badania miały na celu dobór składu chemicznego stali drobnoziarnistej na rury przeznaczone na cylindry hydrauliczne oraz dobór obróbki cieplnej zapewniającej uzyskanie minimalnej granicy plastyczności Rp0,2=730MPa i pracy łamania w temperaturze -20°C minimum 27J. Wytypowano gatunek stali FGS90WV (wg EN 1.8796) stosowany przez światowych producentów stojaków hydraulicznych. Z gatunku tego wykonano 2 wytopy laboratoryjne, które przekuto następnie na pręty o średnicy 15mm. Wykonano cykl prób obróbki cieplnej zarówno w warunkach laboratoryjnych jak i przemysłowych, po których przeprowadzono badania struktury i właściwości mechanicznych. Wyniki tych badań pozwoliły na potwierdzenie poprawności doboru składu chemicznego i parametrów obróbki cieplnej rur, które pozwalają uzyskać wymagane właściwości mechaniczne.

Wojciech Burian, Artur Żak, Jarosław Marcisz

ZBADANIE KINETYKI I MECHANIZMÓW STRUKTURALNYCH PRZEMIAN FAZOWYCH W STALACH MARAGING I W WYSOKOWĘGLOWYCH STALACH BAINITYCZNYCH ORAZ ICH KORELACJI Z WYBRANYMI WŁAŚCIWOŚCIAMI MECHANICZNYMI I FIZYCZNYMI

Celem pracy było opracowanie nowej metody badania kinetyki i mechanizmów przemian fazowych w stalach maraging i wysokowęglowych stalach bainitycznych, zachodzących w trakcie procesów obróbki cieplnej przy użyciu spektroskopii fotoemisyjnej (XPS) oraz mikroskopu sił atomowych (AFM).

Bożena Smolec, Piotr Knapik

OPRACOWANIE METODY ILOŚCIOWEGO OZNACZANIA ZWIĄZKÓW NIKLU W PYŁACH PRZEMYSŁOWYCH

Celem pracy było przeprowadzenie rozdziału oraz ilościowego oznaczenia związków niklu występujących w pyłach przemysłowych. Dokonano przeglądu literatury dotyczącej właściwości związków niklu powstających w procesach przemysłowych. Na podstawie przeprowadzonego studium literaturowego opracowano metodę pozwalającą na rozdzielenie frakcji niklu. Oznaczenia przeprowadzone metodą OES ICP potwierdziły obecność niklu w każdej z wydzielonych frakcji.

Tadeusz Kuźnik, Andrzej Kuźnik, Wojciech Szulc

ZASTOSOWANIE PROGRAMÓW EWOLUCYJNYCH DLA DOBORU MATERIAŁÓW WSADOWYCH DO PIECA KADZIOWEGO W STALOWNI

Celem pracy było opracowanie Programu Ewolucyjnego Doboru Wsadu dla Pieca Kadziowego w Stalowni Elektrycznej [PEDWPKSE]. Do opracowania programu wykorzystano ideę algorytmu Symulowanego Wyżarzania [SW]. Program [PEDWPKSE], po odpowiedniej adaptacji, może być zastosowany do opracowania komputerowego wspomagania i sterowania technologią dla dowolnej linii wytapiania stali w piecach elektrycznych z rafinacją pozapiecową. System [PEDWPKSE] został opracowany jako modułowy, sieciowy, wielodostępny serwer aplikacji.

Bogdan Zdonek, Ireneusz Szypuła, Lech Bulkowski, Piotr Różański, Jerzy Pogorzałek, Tadeusz Kuźnik, Andrzej Kuźnik

KONCEPCJA GOSPODARKI ZŁOMEM I NAWĘGLACZAMI W PROCESIE ELEKTRO-STALOWNICZYM W ASPEKCIE POPRAWY EFEKTYWNOŚCI PROCESU I ZMNIEJSZANIA EMISJI CO2

Celem pracy była analiza aktualnej struktury gospodarki złomem w hutnictwie, statystyczna ocena składu chemicznego złomu oraz określenie optymalnych warunków wsadowych dla zapewnienia jakości ciekłej stali przy minimalnej emisji CO2 do otoczenia w procesie wytapiania stali w piecu łukowym. Opracowano udoskonalony model i program komputerowego wspomagania zestawienia wsadu do pieca łukowego, uwzględniający kryterium jednostkowej emisji CO2 oraz zmienne ceny złomu głównie poamortyzacyjnego i zbiórkowego.

Sebastian Arabasz, Piotr Skupień, Krzysztof Radwański, Adam Zieliński, Hanna Paszkowska, Janusz Dobrzański, Jerzy Wiedermann

PROGNOZY ROZWOJU ENERGETYKI KONWENCJONALNEJ W POLSCE

Celem pracy było opracowanie studium literaturowego na temat nowych technologii wytwarzania energii elektrycznej z paliw kopalnych oraz prognoz ich wdrożenia w polskim systemie energetycznym. Ponadto praca zawiera systematyczny opis metod i urządzeń energetyki konwencjonalnej oraz przegląd materiałów do konstrukcji kotłów nadkrytycznych.

Piotr Skupień, Krzysztof Radwański, Sebastian Arabasz, Józef Paduch

PROGNOZY ROZWOJU ENERGETYKI NIEKONWENCJONALNEJ W POLSCE I WYNIKAJĄCE Z NICH POTRZEBY MATERIAŁOWE

Praca ta zawiera opracowanie stanu wiedzy na temat prognoz rozwoju energetyki niekonwencjonalnej oraz nowoczesnych materiałów inżynierskich stosowanych do pozyskiwania i przetwarzania energii. Przeprowadzone studium literatury pozwoliło na zgłębienie wiedzy na temat rynku energetyki niekonwencjonalnej oraz materiałów inżynierskich stosowanych w tym sektorze przemysłu.

2012-10-21


Powrótwersja do druku